特表 2025-505282 手術用顕微鏡の光学構造及び手術用顕微鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-02-21

(54)【発明の名称】手術用顕微鏡の光学構造及び手術用顕微鏡

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/00 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

G02B21/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024547890

(86)(22)【出願日】2023-11-14

(85)【翻訳文提出日】2024-08-14

(86)【国際出願番号】 CN2023131454

(87)【国際公開番号】W WO2024104326

(87)【国際公開日】2024-05-23

(31)【優先権主張番号】202211427023.1

(32)【優先日】2022-11-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523321110

【氏名又は名称】ズーマックス メディカル カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワン，ジーロン

(72)【発明者】

【氏名】リー，ジエンユエ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，シャオグアン

(72)【発明者】

【氏名】シュー，ジウチー

(72)【発明者】

【氏名】チウ，タオ

(72)【発明者】

【氏名】ジョウ，ウェイジョン

【テーマコード（参考）】

2H052

【Ｆターム（参考）】

2H052AB11

2H052AB15

2H052AB18

2H052AB22

2H052AD04

(57)【要約】

本発明は、手術用顕微鏡の光学構造及び手術用顕微鏡であって、光学構造が光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備え、転向手段が直角ダハプリズムを備え、双接眼レンズ手段がプリズム／レンズグループ、第１直角プリズム、第２直角プリズム及び接眼レンズを備え、プリズム／レンズグループが小型対物レンズを備え、あるいは第１直角プリズム、第２直角プリズムをひし形プリズムとして置き換える手術用顕微鏡の光学構造及び手術用顕微鏡に関する。本発明の光学構造設計は、「反転画像－反転画像」であり、直角ダハプリズムによって転向手段の内部光路が約半分に短縮され、観察される光路の光線ケラレの低減にさらに寄与し、２回の内部反射によってミラー現象が回避され、且つ画像が１８０度回転し、その後の双接眼レンズ手段内の反転プリズムを除去することができ、システムにおける光学レンズセットの構造が効果的に簡略化される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学構造であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、第１直角プリズム、第２直角プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは小型対物レンズを備える
ことを特徴とする手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項2】

オブジェクトビームは前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を形成し前記接眼レンズによって観察される
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項3】

前記プリズム／レンズグループは、角度調整可能なプリズム／レンズグループである
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項4】

前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム及び前記第５直角プリズムは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項5】

前記第３直角プリズム、前記第５直角プリズムは、光軸の回りに前記第４直角プリズムに対して相対的に回動することができ、且つ回動角度が常に等しい
ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項6】

前記的プリズム／レンズグループは、ハーフペンタプリズムを備え、前記小型対物レンズ、前記ハーフペンタプリズムは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項7】

前記プリズム／レンズグループは、メニスカスレンズを備えていない
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項8】

前記小型対物レンズは、プラス焦点パワーを有する第１ダブル接合レンズセットを備え、且つ
５０ｍｍ＜｜ｆ_Ｇ１｜＜２００ｍｍ、及び

【数3】

を満たし、ここで、ｆ_Ｇ１は、前記第１ダブル接合レンズセットの焦点距離であり、
Ｒ_１は、前記第１ダブル接合レンズセットの接合面の曲率半径であり、
φ_１は、前記接合面の有効口径である
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項9】

前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられた第２ダブル接合レンズセット、単レンズを備え、且つ
０．５＜ｆ_Ｌ３／ｆ_Ｇ１＜２
を満たし、ここで、ｆ_Ｌ３は、前記第２ダブル接合レンズセットの焦点距離である
ことを特徴とする請求項８に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項10】

前記双接眼レンズ手段は、単レンズであるフィールドレンズをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項11】

前記双接眼レンズ手段は、絞りをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項12】

前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記小型対物レンズ、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項13】

前記プリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム、前記第５直角プリズム、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項14】

前記プリズム／レンズグループは、ハーフペンタプリズムをさらに備え、前記小型対物レンズ、前記ハーフペンタプリズム、前記第１直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記第２直角プリズム、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項15】

光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学構造であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、ひし形プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは、小型対物レンズを備える
ことを特徴とする手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項16】

オブジェクトビームは、前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、前記ひし形プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を生成し前記接眼レンズによって観察される
ことを特徴とする請求項１５に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項17】

前記プリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム、前記第５直角プリズム、前記ひし形プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１５に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項18】

顕微鏡本体、ステアリングエクステンダー及び双接眼レンズチューブを備え、前記ステアリングエクステンダーが前記顕微鏡本体に接続され、前記双接眼レンズチューブが前記ステアリングエクステンダーに接続される手術用顕微鏡であって、
前記手術用顕微鏡は、請求項１から１７のいずれか一項に記載の光学構造をさらに備え、前記転向手段は、前記ステアリングエクステンダー内に設けられ、前記双接眼レンズ手段は、前記双接眼レンズチューブ内に設けられる
ことを特徴とする手術用顕微鏡。

【請求項19】

前記双接眼レンズチューブは、前記ステアリングエクステンダーに接続され、前記ステアリングエクステンダーに対して垂直方向において回動調整される回転接続部品を有し、前記プリズム／レンズグループは、角度調整可能なプリズム／レンズグループであり、前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは、前記回転接続部品内に設けられる
ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。

【請求項20】

前記双接眼レンズチューブは、直管双接眼レンズチューブである
ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。

【請求項21】

前記双接眼レンズチューブは、４５°斜め双接眼レンズチューブである
ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。

【請求項22】

前記ステアリングエクステンダー内には固定シートが設けられ、前記直角ダハプリズムは前記固定シート上に設けられる
ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。

【請求項23】

前記双接眼レンズチューブ、前記ステアリングエクステンダーの間は、着脱可能に接続される
ことを特徴とする請求項１８に記載の手術用顕微鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は医療機械技術分野に属し、具体的に手術用顕微鏡の光学構造及び手術用顕微鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

手術用顕微鏡は、医療用精密光学機器であり、臨床の顕微鏡観察及び手術治療に使用される。コア部材として、光学顕微観察システムには主鏡本体及び双接眼レンズチューブが含まれ、その間の平行光路において、需要に応じてさまざまなアクセサリを設置して、異なる追加機能を実現する。

【0003】

人間工学による快適な姿勢を提供するために、従来の手術用顕微鏡は、通常に主鏡本体の上に光路折曲構造を追加し、光路を９０度だけ折曲げ、双接眼レンズチューブが水平に設けられるようにし、視線の高さを低下し、操作スペースを大きくする一方、水平観察距離を長くして、医者が快適な座り姿勢を保持することができる。ミラーリングを回避し、画像を正面に向けたまま保持する必要性を考慮すると、従来技術における光路折曲構造はいずれもペンタプリズムによって実現される。

【0004】

公開番号ＣＮ２１１１２３４６５Ｕの中国専利を参照すると、ペンタプリズムとシュミットプリズム或いは他のプリズムとの組み合わせで光線を折曲げたり分割したりすることを実現する手術用顕微鏡が公開される。

【0005】

公開番号ＣＮ２１６１４８２３５Ｕの中国専利を参照すると、同様にペンタプリズムを光路変換素子として用いる手術用顕微鏡が公開され、具体的な構造を図１、２に示す。

【0006】

しかしながら、ペンタプリズムは、自身の構造の制限により、内部光路が長く、固定構造のエアギャップも大きいため、観察システムのケラレが増加し、さらにエッジ視野の光線が完全に遮断され、口径食になる。同時に、従来の手術用顕微鏡の双接眼レンズチューブと接眼レンズとの組み合わせ光路は、ケプラー望遠鏡と同じであり、正立画像を観察できるために、双接眼レンズチューブの光路に反転プリズムを追加する必要があり、ここで、最も一般的なポロプリズムは一般的に３つの直角プリズムが接着して構成され、図１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに示すように、このプリズムは構造が複雑で、加工組立コストも高く、また、同様に内部光路が長い問題があり、小型対物レンズのレンズグループの複雑化を引き起こし、設計及び製造のコストがさらに向上する。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、手術用顕微鏡の光学構造を提供し、光学構造における内部光路が長い問題を解決することを一目的とする。

【0008】

上記目的を実現するために、本発明で採用される一番目の技術的解決手段としては、
光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学構造であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、第１直角プリズム、第２直角プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは小型対物レンズを備えることを特徴とする。

【0009】

上記技術的解決手段で好ましくは、オブジェクトビームは前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、第１直角プリズム、第２直角プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を形成し接眼レンズによって観察される。

【0010】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループは角度調整可能なプリズム／レンズグループであり、前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは回転接続部品を有する双接眼レンズチューブに適用し、回転接続部品内に設けられ、回転接続部品の回動にしたがって調整される。

【0011】

さらに好ましくは、前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記第３直角プリズム、小型対物レンズ、第４直角プリズム及び第５直角プリズムは、光路方向に順に設けられる。

【0012】

よりさらに好ましくは、前記第３直角プリズム、第５直角プリズムは、光軸の回りに前記第４直角プリズムに対して相対的に回動することができ、且つ回動角度が常に等しい。
上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループはハーフペンタプリズムを備え、前記小型対物レンズ、ハーフペンタプリズムは光路方向に順に設けられ、前記ハーフペンタプリズムは、双接眼レンズチューブとして４５°斜め双接眼レンズチューブを用いる光学構造に用いられ、前記ハーフペンタプリズムを用いると、従来のシュミットダハプリズムよりも、加工、組立及び修正の面で、比較的簡単でコストが低い。

【0013】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループはメニスカスレンズを備えない。

【0014】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記小型対物レンズは、プラス焦点パワーを有する第１ダブル接合レンズセットを備え、且つ
５０ｍｍ＜｜ｆ_Ｇ１｜＜２００ｍｍ、及び

【数1】

を満たし、ここで、ｆ_Ｇ１は第１ダブル接合レンズセットの焦点距離であり、
Ｒ_１は、ダブル接合レンズセットの接合面の曲率半径であり、
φ_１は、接合面の有効口径である。

【0015】

さらに好ましくは、前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられた第２ダブル接合レンズセット、単レンズを備え、且つ
０．５＜ｆ_Ｌ３／ｆ_Ｇ１＜２、
を満たし、ここで、ｆ_Ｌ３は第２ダブル接合レンズセットの焦点距離である。

【0016】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズ手段は、単レンズであるフィールドレンズをさらに備える。

【0017】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズ手段は絞りをさらに備える。

【0018】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズ手段はフィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記小型対物レンズ、第１直角プリズム、第２直角プリズム、フィールドレンズ、絞り及び接眼レンズは光路方向に順に設けられ、該双接眼レンズ手段は双接眼レンズチューブとして直管双接眼レンズチューブが用いられることに適用し、２つの直角プリズムは、組立及び調整がより簡単で、間隔距離が調整可能で、瞳孔間距離の範囲の調整が便利で、機械構造の設計と組み立てが便利で、占める空間が小さく、軽量で、加工、組立及び修正が便利でコストが低い。

【0019】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループは第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段はフィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、小型対物レンズ、第４直角プリズム、第５直角プリズム，第１直角プリズム、第２直角プリズム、フィールドレンズ、絞り及び接眼レンズは光路方向に順に設けられ、該双接眼レンズ手段は、回転接続部品を有する双接眼レンズチューブに適用し、２つの直角プリズムは、組立及び調整がより簡単で、間隔距離が調整可能で、瞳孔間距離の範囲の調整が便利であり、且つ光路に応じて、機械構造の設計及び組立の便利のために、第１直角プリズムの口径が小さくなってもよく、同時に、小型対物レンズは、その後の光路長が大幅に短縮され、像面位置調整のために別途厚いメニスカスレンズを追加する必要がなくなり、システムが簡略化され、コストが低減する。

【0020】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループはハーフペンタプリズムをさらに備え、前記小型対物レンズ、ハーフペンタプリズム、第１直角プリズム、フィールドレンズ、第２直角プリズム、絞り及び接眼レンズは、光路方向に順に設けられ、該双接眼レンズ手段は、双接眼レンズチューブとして４５°斜め双接眼レンズチューブが用いられることに適用し、加工、組立及び修正がいずれも比較的簡単でコストが低い。

【0021】

上記目的を達成するために、本発明で採用される二番目の技術的解決手段としては、
光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学機構であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、ひし形プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは小型対物レンズを備える。

【0022】

上記技術的解決手段で好ましくは、オブジェクトビームは前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、ひし形プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を生成し接眼レンズによって観察される。

【0023】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記プリズム／レンズグループは第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段はフィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、小型対物レンズ、第４直角プリズム、第５直角プリズム、ひし形プリズム、フィールドレンズ、絞り及び接眼レンズは光路方向に順に設けられ、該双接眼レンズ手段は、回転接続部品を有する双接眼レンズチューブに適用し、ひし形プリズムを用い、左右のプリズムが一致し、加工、組立、修正が比較的簡単でコストが低い。

【0024】

本発明は、手術用顕微鏡を提供することを別の目的とする。

【0025】

上記目的を実現するために、本発明で採用される技術的解決策としては、
顕微鏡本体、ステアリングエクステンダー及び双接眼レンズチューブを備え、前記ステアリングエクステンダーが前記顕微鏡本体に接続され、前記双接眼レンズチューブが前記ステアリングエクステンダーに接続される手術用顕微鏡であって、前記手術用顕微鏡は上記した光学構造をさらに備え、前記転向手段は前記ステアリングエクステンダー内に設けられ、前記双接眼レンズ手段は前記双接眼レンズチューブ内に設けられる。

【0026】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズチューブは、前記ステアリングエクステンダーに接続され、前記ステアリングエクステンダーに対して垂直方向において回動調整される回転接続部品を有し、前記プリズム／レンズグループは角度調整可能なプリズム／レンズグループであり、前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは前記回転接続部品内に設けられる。

【0027】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズチューブは直管双接眼レンズチューブである。

【0028】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズチューブは４５°斜め双接眼レンズチューブである。

【0029】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記ステアリングエクステンダー内には固定シートが設けられ、前記直角ダハプリズムは前記固定シート上に設けられる。

【0030】

上記技術的解決手段で好ましくは、前記双接眼レンズチューブ、ステアリングエクステンダーの間は着脱可能に接続される。

【0031】

上記技術的解決手段の適用によって、本発明は従来技術に比べて下記の利点を有する。
１、発明の光学構造によってステアリングエクステンダーの内部光路の光程長が約半分に短縮され、観察される光路の光線ケラレの低減にさらに寄与し、
２、発明の光学構造は直角ダハプリズムの２回の内部反射により、ミラー現象が回避され、且つ画像が１８０度回転し、よって双接眼レンズ手段内の複雑で高いコストの反転プリズムを除去することができ、
３、発明の光学構造によって、従来技術において双接眼レンズチューブ内に反転プリズムを設ける必要があり、よって光路長が長くなることが回避され、小型対物レンズの設計難しさが低減され、光学レンズグループの構造が簡略化され、
４、発明の光学構造は光学システムの観察効果を改良すると同時に、レンズグループ及びプリズムグループの光学構造が簡略化され、組立及び修正の難しさが低減され、生産、製造コストが節約される。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】従来技術における手術用顕微鏡の正面概略図である。

【図2】従来技術における手術用顕微鏡の平面概略図である。

【図3a】従来技術における光学構造の光路概略図である（双接眼レンズチューブは回転接続部品を備える）。

【図3b】従来技術における光学構造の光路概略図である（双接眼レンズチューブとしては直管双接眼レンズチューブが用いられる）。

【図4a】実施例１における手術用顕微鏡の正面概略図である。

【図4b】実施例１における手術用顕微鏡の平面概略図である。

【図4c】実施例１における手術用顕微鏡の底面概略図である。

【図5】実施例１における光学構造の光路概略図である。

【図6】実施例１における光学構造の双接眼レンズ手段の光路概略図である。

【図7】実施例２における光学構造の光路概略図である。

【図8】実施例２における光学構造の双接眼レンズ手段の光路概略図である。

【図9】実施例３における直管双接眼レンズチューブの概略図である。

【図10】実施例３における光学構造の双接眼レンズ手段の光路概略図である。

【図11】実施例４における４５°斜め双接眼レンズチューブの概略図である。

【図12】実施例４における光学構造の双接眼レンズ手段の光路概略図である。

【図13】比較例における光学構造の双接眼レンズ手段の光路概略図である。

【図14】ペンタプリズムの概略図である。

【図15a】さまざまな直角ダハプリズムの概略図である。

【図15b】さまざまな直角ダハプリズムの概略図である。

【図16】ペンタプリズム、直角ダハプリズムの重ね合わせ概略図である。

【図17a】さまざまなポロプリズムの概略図である。

【図17b】さまざまなポロプリズムの概略図である。

【図17c】さまざまなポロプリズムの概略図である。

【図17d】さまざまなポロプリズムの概略図である。

【図18a】さまざまなひし形プリズムの概略図である。

【図18b】さまざまなひし形プリズムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図面を参照しながら、本発明の技術的解決手段を明瞭で、完全に説明し、もちろん、説明される実施例は、すべての実施例ではなく、本発明の一部実施例である。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な作業を要さずに取得する他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0034】

本発明の説明において、「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」等の用語が指示する向き又は位置関係は、添付図面に示すものに基づく向き又は位置関係であり、本発明の説明を容易にし簡略化するためのものに過ぎず、指摘された装置又は素子が特定の向きを有し、特定の向きで構築され操作しなければならないことを指示又は示唆するものではないので、本発明を限定すると理解されることができない。さらに、「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、説明のみを目的とし、相対的な重要性を示したり暗示したりするものとして理解されることができない。
実施例１：

【0035】

図１に示すような手術用顕微鏡であって、顕微鏡本体１、ステアリングエクステンダー２及び双接眼レンズチューブ３を備え、ステアリングエクステンダー２は顕微鏡本体１に接続され、双接眼レンズチューブ３はステアリングエクステンダー２に接続される。図４ｃに示すように、双接眼レンズチューブ３、ステアリングエクステンダー２の間は、例えば位置決め孔３０、ロック孔２０によって着脱可能に接続されてもよい。双接眼レンズチューブ３は回転接続部品３１を備え、回転接続部品３１によって双接眼レンズチューブ３をステアリングエクステンダー２に対して垂直方向に回動調整させることができ、回転接続部品３１は双接眼レンズチューブの常用構造として、本願の発明点に関わらず、ここで重複に説明しない。

【0036】

手術用顕微鏡内には対応する光学構造が設けられ、光学構造は光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備え、転向手段はステアリングエクステンダー２内に設けられ、双接眼レンズ手段は双接眼レンズチューブ３内に設けられる。

【0037】

図４ａ、４ｂに示すように、転向手段は直角ダハプリズム４０を備え、ステアリングエクステンダー２内には固定シート２１が設けられ、直角ダハプリズム４０は固定シート２１上に設けられ、即ち本実施例で直角ダハプリズム４０を光路変換素子として用いる。

【0038】

図３ａに示すように、従来の光学構造における転向手段はペンタプリズム５２を用い、両者を比較した結果、ペンタプリズム５２（図１４に示す）の光路長は３．４１Ｄ０（Ｄ０はプリズムの明確な絞りである）であり、直角ダハプリズム４０（図１５ａ、１５ｂに示す）の光路長は１．７３Ｄ０であり、直角ダハプリズム４０の光路長はペンタプリズム５２の光路長よりも１．６８Ｄ０だけ短縮され、最小の明確な絞りである１８ｍｍで算出すると、直角ダハプリズム４０はペンタプリズム５２よりも光路長が３０．２４ｍｍだけ短縮される（エアギャップが約２０ｍｍであることに相当する）。

【0039】

本願で採用される直角ダハプリズム４０の光軸折り返し点が中点より高く、光軸を同じ距離だけ上げた場合に、その縁がペンタプリズム５２よりも固定面に近く（図１６に示す）、エアギャップがさらに短縮され、最小の明確な絞りである１８ｍｍで算出すると、１３．２ｍｍのエアギャップはガラスによって置き換えられ、エアギャップが約４．５ｍｍだけ短縮される。

【0040】

したがって、この平行光路で直角ダハプリズム４０を用いて顕著に光路が短縮され、エッジ視野の主光線の投影高さが大幅に低減され、エッジのケラレが効果的に軽減され、画像のエッジが薄暗くなったり遮られたりすることが回避される。

【0041】

図６に示すように、双接眼レンズ手段は光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６、フィールドレンズ４７、絞り４８及び接眼レンズ４９を備える。ここで、プリズム／レンズグループは角度調整可能なプリズム／レンズグループであり、角度調整可能なプリズム／レンズグループは回転接続部品３１内に設けられる。本実施例で、角度調整可能なプリズム／レンズグループは第３直角プリズム４１、小型対物レンズ４２、第４直角プリズム４３及び第５直角プリズム４４を備える。

【0042】

図５に示すように、全体の光学構造は光路方向に順に設けられた直角ダハプリズム４０、第３直角プリズム４１、小型対物レンズ４２、第４直角プリズム４３、第５直角プリズム４４、第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６、フィールドレンズ４７、絞り４８及び接眼レンズ４９であり、オブジェクトビームは直角ダハプリズム４０を介して１８０度反転し、第３直角プリズム４１、小型対物レンズ４２、第４直角プリズム４３、第５直角プリズム４４、第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６、フィールドレンズ４７を介した後、引き続き１８０度反転することによって、絞り４８で正立実像を形成して接眼レンズ４９によって観察される。

【0043】

図３ａに示すように、従来技術の光学構造の双接眼レンズ手段はポロプリズム５４０を用い、本願の第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６と比較した結果、ポロプリズム５４０は３つのプリズムから組み合わせて接着されてなり、また、左右の組み合わせを区別する必要があり、加工、組立及び修正がいずれも比較的複雑でコストが高く、同時に、従来の双接眼レンズチューブの小型対物レンズ４２の焦点距離は一般的に１７０ｍｍであり、その後の光路構造の需要のために、特にポロプリズム５４０の光路長が長すぎ、厚いメニスカスレンズ５３を追加して小型対物レンズ４２の光学主面を後へ移動させる必要があるが、厚いメニスカスレンズ５３はセンタリングが難しく、曲率半径が非常に敏感で、公差要求が厳しく、加工製造コストが高くなる。

【0044】

本願で２つの直角プリズム（第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６）を用いると、組立及び調整がより簡単で、間隔距離が調整可能で、瞳孔間距離の範囲の調整が便利であり、且つ光路に応じて、機械構造の設計及び組立の便利のために、第１直角プリズム４５の口径が小さくなってもよく、同時に、小型対物レンズは、その後の光路長が大幅に短縮され、像面位置調整のために別途厚いメニスカスレンズを追加する必要がなくなり、システムが簡略化され、コストが低減する。

【0045】

本実施例で、
小型対物レンズ４２は、プラス焦点パワーを有する第１ダブル接合レンズセット（２つのレンズ）であり、且つ
５０ｍｍ＜｜ｆ_Ｇ１｜＜２００ｍｍ、及び

【数2】

を満たし、ここで、ｆ_Ｇ１は第１ダブル接合レンズセットの焦点距離であり、Ｒ_１はダブル接合レンズセットの接合面の曲率半径であり、φ_１は接合面の有効口径である。

【0046】

フィールドレンズ４７はマイナス焦点パワーを有する単レンズである。

【0047】

接眼レンズ４９は光路方向に順に設けられた単レンズ、第２ダブル接合レンズセット（２つのレンズ）であり、且つ
０．５＜ｆ_Ｌ３／ｆ_Ｇ１＜２
を満たし、ここで、ｆ_Ｌ３は第２ダブル接合レンズセットの焦点距離である。

【0048】

図６、表１に示すように、本実施例における双接眼レンズ手段の光学パラメータが提供される。

【表1】

【0049】

ここで、半径はレンズ面曲率半径であり、厚さはレンズ中心の厚みであり、Ｎｄは一般的に使用される光学ガラスでのｄ光（波長５８９．３ｎｍ）の屈折率であり、Ｖｄはアッベ数である。

【0050】

本実施例で用いられる光学構造設計は、「反転画像－反転画像」であり、図３ａの従来光学構造よりも、その内部光路が約半分に短縮され、観察される光路の光線ケラレの低減にさらに寄与し、２回の内部反射によってミラー現象が回避され、且つ画像が１８０度回転し、その後の双接眼レンズ手段内の反転プリズムを除去することができ、構造が簡単でコストが低い。
実施例２：

【0051】

本実施例は実施例１とほぼ同じで、相違としては、本実施例で、双接眼レンズ手段において、実施例１における第１直角プリズム４５及び第２直角プリズム４６の代わりにひし形プリズム５０を用いることである。

【0052】

図７、８に示すように、全体の光学構造は光路方向に順に設けられた直角ダハプリズム４０、第３直角プリズム４１、小型対物レンズ４２、第４直角プリズム４３、第５直角プリズム４４、ひし形プリズム５０、フィールドレンズ４７、絞り４８及び接眼レンズ４９であり、オブジェクトビームは直角ダハプリズム４０を介して１８０度反転し、第３直角プリズム４１、小型対物レンズ４２、第４直角プリズム４３、第５直角プリズム４４、ひし形プリズム５０を介した後、引き続き１８０度反転して正立実像を形成し、その後フィールドレンズ４７、絞り４８を介して接眼レンズ４９によって観察される。

【0053】

図３ａに示すように、従来技術の光学構造の双接眼レンズ手段はポロプリズム５４０を用い、本願のひし形プリズム５０と比較した結果、ポロプリズム５４０の光路長は４Ｄ０であり、ひし形プリズム５０の光路長は２Ｄ０であり、ひし形プリズム５０の光路長はポロプリズム５４０の光路長よりも２Ｄ０だけ短縮され、最小の明確な絞りである２２ｍｍで算出すると、ひし形プリズム５０はポロプリズム５４０よりも光路長が４４ｍｍだけ短縮される。

【0054】

本願で用いられるひし形プリズム５０は、図１８ａ、１８ｂに示すように、左右プリズムが一致し、加工、組立及び修正がいずれも比較的簡単でコストが低い。

【0055】

図８、表２に示すように、本実施例における双接眼レンズ手段の光学パラメータが提供される。

【表2】

実施例３：

【0056】

本実施例は実施例１とほぼ同じで、相違としては、本実施例で、図９に示すように、双接眼レンズチューブが直管双接眼レンズチューブ３’であることである。直管双接眼レンズチューブ３’は回転接続部品３１を有せず、接眼レンズ４９の光軸と小型対物レンズ４２の光軸とは平行を維持し、直管双接眼レンズチューブ３’とステアリングエクステンダー２とが直接的に接続されるが、直管双接眼レンズチューブ３’もステアリングエクステンダー２に対して垂直方向に回動調整することができない。この場合に、プリズム／レンズグループは小型対物レンズ４２のみを備える。

【0057】

図１０に示すように、双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられた小型対物レンズ４２、第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６、フィールドレンズ４７、絞り４８及び接眼レンズ４９である。

【0058】

図３ｂに示すように、従来技術の光学構造の双接眼レンズ手段はポロプリズム５４１を用い、本願の第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６と比較した結果、ポロプリズム５４１は２つの大きい直角プリズムから組み合わせて接着されてなり、また、左右の組み合わせを区別する必要があり、占める構造空間が大きく、重量が重く、加工、組立及び修正も相対的に複雑でコストが高い。

【0059】

本願で２つの直角プリズム（即ち本願の第１直角プリズム４５、第２直角プリズム４６）を用いると、組立及び調整がより簡単で、間隔距離が調整可能で、瞳孔間距離の範囲の調整が便利であり、機械構造の設計及び組立が便利であり、占める空間が小さく、軽量で、加工、組立及び修正が便利でコストが低い。
実施例４：

【0060】

本実施例は実施例１とほぼ同じで、相違としては、本実施例で、図１１に示すように、双接眼レンズチューブが４５°斜め双接眼レンズチューブ３’’であることである。斜め双接眼レンズチューブ３’’は回転接続部品３１を有せず、接眼レンズ４９の光軸と小型対物レンズ４２の光軸とは４５°の角を維持し、斜め双接眼レンズチューブ３’’とステアリングエクステンダー２とは直接的に接続されるが、斜め双接眼レンズチューブ３’’もステアリングエクステンダー２に対して垂直方向に回動調整されることができない。この場合に、プリズム／レンズグループは小型対物レンズ４２、ハーフペンタプリズム５１を備え、小型対物レンズ４２、ハーフペンタプリズム５１は光路方向に順に設けられる。

【0061】

図１２に示すように、双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられた小型対物レンズ４２、ハーフペンタプリズム５１、第１直角プリズム４５、フィールドレンズ４７、第２直角プリズム４６、絞り４８及び接眼レンズ４９である。

【0062】

図１３に示す光学構造で用いられるシュミットダハプリズム５５と比較すると、本実施例で用いられるハーフペンタプリズム５１は加工、組立及び修正がいずれも比較的簡単でコストが低い。

【0063】

上記実施例は、本発明の技術的思想及び特徴を説明するためのものに過ぎず、その目的として、この技術を知っている人が本発明の内容を了解してこれによって実施することができるが、これにより本発明の保護範囲を制限することができない。本発明の思想によれば実質的に行われた同等変更又は修飾はいずれも本発明の保護範囲に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0064】

１ 顕微鏡本体
２ ステアリングエクステンダー
２０ ロック孔
２１ 固定シート
３ 双接眼レンズチューブ
３’ 直管双接眼レンズチューブ
３’’ 斜め双接眼レンズチューブ
３０ 位置決め孔
３１ 回転接続部品
４０ 直角ダハプリズム
４１ 第３直角プリズム
４２ 小型対物レンズ
４３ 第４直角プリズム
４４ 第５直角プリズム
４５ 第１直角プリズム
４６ 第２直角プリズム
４７ フィールドレンズ
４８ 絞り
４９ 接眼レンズ
５０ ひし形プリズム
５１ ハーフペンタプリズム
５２ ペンタプリズム
５３ メニスカスレンズ
５４０ ポロプリズム
５４１ ポロプリズム
５５ シュミットダハプリズム

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15a】

【図15b】

【図16】

【図17a】

【図17b】

【図17c】

【図17d】

【図18a】

【図18b】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学構造であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、第１直角プリズム、第２直角プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは小型対物レンズを備える
ことを特徴とする手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項2】

オブジェクトビームは前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を形成し前記接眼レンズによって観察される
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項3】

前記プリズム／レンズグループは、角度調整可能なプリズム／レンズグループである
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項4】

前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム及び前記第５直角プリズムは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項5】

前記第３直角プリズム、前記第５直角プリズムは、光軸の回りに前記第４直角プリズムに対して相対的に回動することができ、且つ回動角度が常に等しい
ことを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項6】

前記的プリズム／レンズグループは、ハーフペンタプリズムを備え、前記小型対物レンズ、前記ハーフペンタプリズムは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項7】

前記プリズム／レンズグループは、メニスカスレンズを備えていない
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項8】

前記小型対物レンズは、プラス焦点パワーを有する第１ダブル接合レンズセットを備え、且つ
５０ｍｍ＜｜ｆ_Ｇ１｜＜２００ｍｍ、及び

【数3】

を満たし、ここで、ｆ_Ｇ１は、前記第１ダブル接合レンズセットの焦点距離であり、
Ｒ_１は、前記第１ダブル接合レンズセットの接合面の曲率半径であり、
φ_１は、前記接合面の有効口径である
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項9】

前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられた第２ダブル接合レンズセット、単レンズを備え、且つ
０．５＜ｆ_Ｌ３／ｆ_Ｇ１＜２
を満たし、ここで、ｆ_Ｌ３は、前記第２ダブル接合レンズセットの焦点距離である
ことを特徴とする請求項８に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項10】

前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記小型対物レンズ、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項11】

前記プリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム、前記第５直角プリズム、前記第１直角プリズム、前記第２直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項12】

前記プリズム／レンズグループは、ハーフペンタプリズムをさらに備え、前記小型対物レンズ、前記ハーフペンタプリズム、前記第１直角プリズム、前記フィールドレンズ、前記第２直角プリズム、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項13】

光路方向に順に設けられた転向手段、双接眼レンズ手段を備える手術用顕微鏡の光学構造であって、
前記転向手段は、直角ダハプリズムを備え、
前記双接眼レンズ手段は、光路方向に順に設けられたプリズム／レンズグループ、ひし形プリズム及び接眼レンズを備え、前記プリズム／レンズグループは、小型対物レンズを備える
ことを特徴とする手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項14】

オブジェクトビームは、前記直角ダハプリズムを介して１８０度反転し、前記プリズム／レンズグループ、前記ひし形プリズムを介した後、引き続き１８０度反転して、正立実像を生成し前記接眼レンズによって観察される
ことを特徴とする請求項１３に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項15】

前記プリズム／レンズグループは、第３直角プリズム、第４直角プリズム及び第５直角プリズムをさらに備え、前記双接眼レンズ手段は、フィールドレンズ、絞りをさらに備え、前記第３直角プリズム、前記小型対物レンズ、前記第４直角プリズム、前記第５直角プリズム、前記ひし形プリズム、前記フィールドレンズ、前記絞り及び前記接眼レンズは、光路方向に順に設けられる
ことを特徴とする請求項１３に記載の手術用顕微鏡の光学構造。

【請求項16】

顕微鏡本体、ステアリングエクステンダー及び双接眼レンズチューブを備え、前記ステアリングエクステンダーが前記顕微鏡本体に接続され、前記双接眼レンズチューブが前記ステアリングエクステンダーに接続される手術用顕微鏡であって、
前記手術用顕微鏡は、請求項１から１５のいずれか一項に記載の光学構造をさらに備え、前記転向手段は、前記ステアリングエクステンダー内に設けられ、前記双接眼レンズ手段は、前記双接眼レンズチューブ内に設けられる
ことを特徴とする手術用顕微鏡。

【請求項17】

前記双接眼レンズチューブは、前記ステアリングエクステンダーに接続され、前記ステアリングエクステンダーに対して垂直方向において回動調整される回転接続部品を有し、前記プリズム／レンズグループは、角度調整可能なプリズム／レンズグループであり、前記角度調整可能なプリズム／レンズグループは、前記回転接続部品内に設けられる
ことを特徴とする請求項１６に記載の手術用顕微鏡。

【請求項18】

前記双接眼レンズチューブは、直管双接眼レンズチューブ又は４５°斜め双接眼レンズチューブである
ことを特徴とする請求項１６に記載の手術用顕微鏡。

【請求項19】

前記ステアリングエクステンダー内には固定シートが設けられ、前記直角ダハプリズムは前記固定シート上に設けられる
ことを特徴とする請求項１６に記載の手術用顕微鏡。

【請求項20】

前記双接眼レンズチューブ、前記ステアリングエクステンダーの間は、着脱可能に接続される
ことを特徴とする請求項１６に記載の手術用顕微鏡。

【国際調査報告】