JP2007068876A - 医療用立体観察システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに視差を有する左眼用の第1の像と、右眼用の第2の像を撮像する立体撮像ユニット37と、立体撮像ユニット37で撮像した画像を立体視可能に表示できる立体表示ユニットからなる医療用立体観察システムにおいて、立体撮像ユニット37は左眼用の第1の像を撮像する第1撮像光学系39と、右眼用の第2の像を撮像する第2撮像光学系38とを有し、それぞれの撮像光学系の焦点位置47、46を立体撮像ユニットから見てそれぞれの撮像光学系の光軸43、42の交点45より遠方に配置する。
【選択図】 図6
Description
この輻輳距離と調節距離の乖離の許容量により、ディスプレイ表示面近傍には観察物体が快適に観察できるための再現位置の空間的な制限ができる。この制限範囲内の空間を快適観察可能範囲(7)とし、快適観察可能範囲は前記ディスプレイ表示面近傍で観察者(8)側に狭く、観察者から遠方側に広く分布している。
(1)互いに視差を有する左眼用の第1の像と、右眼用の第2の像を撮像する立体撮像ユニットと、前記立体撮像ユニットで撮像した画像を立体視可能に表示できる立体表示ユニットからなる医療用立体観察システムにおいて、
前記立体撮像ユニットは前記左眼用の第1の像を撮像する第1撮像光学系と、前記右眼用の第2の像を撮像する第2撮像光学系とを有し、それぞれの撮像光学系の焦点位置を前記立体撮像ユニットから見てそれぞれの撮像光学系の光軸の交点より遠方に配置することを特徴とする。
(2)前記第1撮像光学系と前記第2撮像光学系のそれぞれの光軸の交点から、前記第1撮像光学系の物体側焦点面中心と前記第2撮像光学系の物体側焦点面中心とを結ぶ直線までの距離をxとすると、xが以下の条件(1)を満たすことを特徴とする。
{5.9×WD×tan(ω1/2)}/{L×tan(α/2)+5.9×tan(ω1/2)}
≦x(mm)≦
{21.7×WD×tan(ω1/2)}/{L×tan(α/2)+21.7×tan(ω1/2)}
・・・(1)
ただし、WDは前記立体撮像ユニットの作動距離(立体撮像ユニットの最も物体側の面から立体撮像ユニットが有する物体側ピント位置までの距離)、ω1は前記第1、第2撮像光学系の対角画角、αは前記第1、第2撮像光学系のそれぞれの光軸が物体側でなす角、Lは前記立体表示ユニットにおける観察画像の対角距離である。
また、上記Lについて図10(a)を用いて詳細に説明する。Lは前記立体表示ユニットにおける観察画像の対角距離を示すが、より詳細には、立体表示ユニットが有する画像表示手段(67)に表示され観察者(66)により観察される観察画像(68)の対角直線(69)の長さを示す。
(3) 互いに視差を有する左眼用の第1の像と右眼用の第2の像を撮像する立体撮像ユニットと、前記立体撮像ユニットで撮像した画像を立体視可能に表示できる第1の観察者用の立体表示ユニットと第2の観察者用の立体表示ユニットからなる医療用立体観察システムにおいて、
前記第1の観察者用の立体表示ユニットを観察する際の輻輳角αAと、前記第2の観察者用の立体表示ユニットを観察する際の輻輳角αBは以下の条件(2)を満たすことを特徴とする。
立体観察システムによる再現空間は、図27に示すように、撮像ユニット(210)の内向角αと表示ユニット(212)を観察する際の輻輳角α'との関係により、観察する実空間に対して歪んで再現される。
図14は本実施例にかかる医療用立体観察システムの図である。
(第2実施例)
図18は本実施例にかかる医療用立体観察システムの図である。
図20は前記立体表示装置の光学系の構成を示した図である。
上記電子画像手術用顕微鏡及び立体表示装置の各パラメーターを本願の条件(1)に当てはめると、13.85mm≦x≦44.3mmとなる。
(第3実施例)
図22は本実施例にかかる医療用立体観察システムの図である。
図24は前記立体表示装置の光学系の構成を示した図である。
上記電子画像立体内視鏡及び立体表示装置の各パラメーターを本願の条件(1)に当てはめると、5.28mm≦x≦15.15mmとなる。
(第4実施例)
図26は本実施例にかかる医療用立体観察システムの図である。
よって、αA/αB=1.6となり、本願の条件(2)を満たす。
38 第2撮像光学系
39 第1撮像光学系
40,41 撮像手段
42 第2撮像光学系の光軸
43 第1撮像光学系の光軸
45 交点
46,47 焦点位置
48 実空間での快適観察可能範囲
Claims (3)
- 互いに視差を有する左眼用の第1の像と、右眼用の第2の像を撮像する立体撮像ユニットと、前記立体撮像ユニットで撮像した画像を立体視可能に表示できる立体表示ユニットからなる医療用立体観察システムにおいて、
前記立体撮像ユニットは前記左眼用の第1の像を撮像する第1撮像光学系と、前記右眼用の第2の像を撮像する第2撮像光学系とを有し、それぞれの撮像光学系の焦点位置を前記立体撮像ユニットから見てそれぞれの撮像光学系の光軸の交点より遠方に配置することを特徴とする医療用立体観察システム。 - 前記第1撮像光学系と前記第2撮像光学系のそれぞれの光軸の交点から、前記第1撮像光学系の物体側焦点面中心と前記第2撮像光学系の物体側焦点面中心とを結ぶ直線までの距離をxとすると、xが以下の条件(1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の医療用立体観察システム。
{5.9×WD×tan(ω1/2)}/{L×tan(α/2)+5.9×tan(ω1/2)}
≦x(mm)≦
{21.7×WD×tan(ω1/2)}/{L×tan(α/2)+21.7×tan(ω1/2)}
・・・(1)
ただし、WDは前記立体撮像ユニットの作動距離(立体撮像ユニットの最も物体側の面から立体撮像ユニットが有する物体側ピント位置までの距離)、ω1は前記第1、第2撮像光学系の対角画角、αは前記第1、第2撮像光学系のそれぞれの光軸が物体側でなす角、Lは前記立体表示ユニットにおける観察画像の対角距離である。 - 互いに視差を有する左眼用の第1の像と右眼用の第2の像を撮像する立体撮像ユニットと、前記立体撮像ユニットで撮像した画像を立体視可能に表示できる第1の観察者用の立体表示ユニットと第2の観察者用の立体表示ユニットからなる医療用立体観察システムにおいて、
前記第1の観察者用の立体表示ユニットを観察する際の輻輳角αAと、前記第2の観察者用の立体表示ユニットを観察する際の輻輳角αBは以下の条件(2)を満たすことを特徴とする医療用立体観察システム。
0. 5≦αA/αB≦2 ・・・(2)
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