JP4733817B2 - 実体顕微鏡 - Google Patents
実体顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4733817B2 JP4733817B2 JP2000235258A JP2000235258A JP4733817B2 JP 4733817 B2 JP4733817 B2 JP 4733817B2 JP 2000235258 A JP2000235258 A JP 2000235258A JP 2000235258 A JP2000235258 A JP 2000235258A JP 4733817 B2 JP4733817 B2 JP 4733817B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- optical system
- polarization
- light beam
- observation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像とを同時に観察する場合に好適な手術用顕微鏡等の実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より手術用顕微鏡などの実体顕微鏡は、脳神経外科、耳鼻咽喉科、眼科等の外科手術に用いられ術部の拡大観察を観察者に提供し、手術の効率向上等の重要な役割を果している。近年では実体顕微鏡による術部の拡大観察像だけでなく、術部及びその周辺のＣＴ・ＭＲ・超音波による断層画像や内視鏡観察画像、また、外科手術支援装置であるナビゲーションシステム等の画像など、手術に有効な医用画像を術中に得ることができるようになった。そこで、術中に実体顕微鏡を覗いたままで、観察物体の観察像とＣＴ・ＭＲ・超音波断層画像、内視鏡観察画像、ナビゲーションシステム画像等の様々な画像とを同時に観察できることが望まれている。
従来このような実体顕微鏡を覗いたままで他の画像を同時に観察できる手段としては、次の２通りの手段が知られている。
【０００３】
特開平１０−３３３０４７号公報に記載の技術は、顕微鏡観察像の−部を遮光し、その部分に画像表示手段に表示した画像を投影光学系を用いて投影することで観察者は顕微鏡観察像の一部に画像を同時観察することができるようにしたものである。
また、特開平５−２１５９７１号公報に記載の技術は、光路合成手段を用いて顕微鏡光学系光路と画像表示手段に表示した画像から射出した光束とを重ね合わせ、共通の結像光学系でともに結像し、顕微鏡観察像に画像表示手段に表示した画像を重像して重なった像として同時観察することができるようにしたものである。
前者の手段は精密な画像や他の像と重なった像として観察すると像が互いにスポイルしあってしまうような内視鏡画像と顕微鏡観察像とを組み合わせて同時に観察する際に適しており、後者の手段は単純な画像やナビゲーション画像等を顕微鏡観察像と同時に観察する際に適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記２つの技術を組み合わせて様々な画像を、その画像の性質に合わせて観察装置と同時観察できるようにする場合、実体顕微鏡ハウジング内に上記２つの技術で述べている手段の光学要素を内蔵しなければならず、非常に大型化してしまう。実体顕微鏡、特に手術用顕微鏡においては、作業性向上のため顕微鏡部の小型化は必須であるが、前記特開平１０−３３３０４７公報の技術と前記特開平５−２１５９７１公報の技術との組み合わせでは小型化は不可能であった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な切り替えにより、顕微鏡像と画像表示手段に表示した画像との重像、顕微鏡像の一部に画像、顕微鏡像と画像との切り替えをできるようにし、画像の性質に合わせて最適な顕微鏡像と画像との同時観察を可能とし、かつ作業性の良い小型の実体顕微鏡を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の実体顕微鏡は、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、透過と反射とで直線偏光方向が直交している偏光光路合成手段を用いて前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とを重ね合わせ、かつ、重ね合わせた後の両光束の偏光方向を互いに直交させ、部分的に偏光特性が異なり前記重ね合わされた光束を透過させる際に前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とに部分的に分離できる偏光手段を、前記重ね合わされた光束の光路上に該光束の光軸を中心として９０度ずつ回転可能に配置して、前記観察物体の観察像と前記画像表示手段に表示した画像とを同時に観察し、かつ、該観察像と該画像の表示範囲を切り替えることができるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光光路合成手段が、前記観察物体からの光路上に配置された前記観察物体からの光束に偏光特性を持たせる第１偏光手段と、前記画像表示手段からの光路上に配置されていて前記画像表示手段からの光束に前記第１偏光手段を透過した観察物体からの光束が持つ偏光方向と直交する方向の偏光特性を持たせる第２偏光手段と、前記第１、第２偏光手段からの光路上に配置されていて前記第１、第２偏光手段を透過したそれぞれの光束を重ね合わせる光路合成手段と、からなることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、重ね合わされた前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とが結像する中間結像面上又はその近傍に配置されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、前記重ね合わされた光束に対して垂直にスライドできることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に前記重ね合わされた光束に対して垂直に移動可能に配置されたλ／２板と、により構成されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に配置された液晶板と、により構成されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記画像表示手段、前記第１偏光手段、前記第２偏光手段、前記偏光手段を、又は、前記画像表示手段、前記偏光光路合成手段及び前記偏光手段を１つのハウジング内に内蔵し、ユニットとして、実体顕微鏡本体部と実体顕微鏡双眼鏡筒部の間に着脱可能であることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段を実体顕微鏡双眼鏡筒部内の中間結像面上又はその近傍に配置した双眼鏡筒が、イエンチ式の眼幅調整機構を有していることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて実体顕微鏡の実施例を説明する。
なお、第１、第３、第６、第９、第１０、第１２、第１３、第１５〜第２２実施例は、本発明の参考例である。
また、第２、第４、第５、第７、第８、第１１及び第１４実施例は、本発明の実施例である。
第１実施例
図１は第１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示していない。
図中１は観察物体、２は対物光学系、３は第１偏光板、４は観察物体からの光束が第１偏光板を透過した後に持つ偏光方向、５は画像表示手段としての小型モニター、６は画像投影光学系、７は第２偏光板、８は小型モニター５から射出した光束が第２偏光板７を透過した後に持つ偏光方向、９はビームスプリッター、１０は結像光学系、１１はビームスプリッター９により重ね合わされた後の観察物体１からの光束が持つ偏光方向、１２はビームスプリッター９により重ね合わされた後の小型モニター５からの光束が持つ偏光方向、１３は回転可能に配置された第３偏光板、１４は第３偏光板１３を透過した後の光束の偏光方向であって、この図の場合、透過した光束は観察物体１からの光束となり、第３偏光板１３を９０°回転した場合は小型モニター５からの光束となる。また、第３偏光板１３を４５°回転した場合は観察物体１からの光束と、小型モニター５からの光束とが混ざり合った光束となる。また、１５は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００１０】
即ち、本実施例の手術用顕微鏡では、第１偏光板３が、観察物体１からの光束に偏光特性を持たせる第１偏光手段として、観察物体１からの光路上に配置されている。また第２偏光板７が、画像表示手段である小型モニター５からの光束に、第１偏光手段３を透過した観察物体１からの光束が持つ偏光方向４と直交する方向に、偏光方向８を持たせる第２偏光手段として、小型モニター５からの光路上に配置されている。またビームスプリッター９が、光路合成手段として、第１偏光板３、第２偏光板７を透過したそれぞれの光束を重ね合わせるように構成されている。さらに第３偏光板１３が、両光束が重ね合わされた光路上に第３偏光手段として配置されている。
そして、観察物体１から射出した光束、小型モニター５から射出した光束がそれぞれ第１偏光板３、第２偏光板６を透過し、互いに直交する偏光方向を与えられ、ビームスプリッター９を介して互いに偏光方向が異なるまま重ね合わされ、結像光学系１０を透過した後、第３偏光板１３により選別され観察者１６により接眼光学系１５を介して拡大観察されるように構成されている。
また、第３偏光板１３の持つ偏光特性より、第３偏光板１３を透過する光束を、観察物体１からの光束と小型モニター５からの光束とから選択することで、観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像のいずれかの像を選択して観察できるようになっている。
【００１１】
本実施例の顕微鏡は、このように構成したので、いったん互いの光束は重なり合い、結像光学系１０等を共用しながらも観察者１６が観察できる像は観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像との重像だけではなく、観察物体１の観察像か、小型モニター５上に表示した画像のいずれかを観察できる。
また、第３偏光板１３は観察者１６により任意に回転できるような構成となっており、回転により第３偏光板１３の偏光方向を変えられるため、観察者１６が観察する像を、観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像と、両像の重像とから任意に切り替え、選択することができる。
なお、本実施例中では、重なり合った両光束はともに直線偏光で向きが互いに直交しているが、ともに円偏光で右回りと左回りとしても良い。
【００１２】
第２実施例
図２は第２実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示していない。
図中１７は結像光学系、１８は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、１９は第３偏光板であり、２０で示す部分と２１で示す部分とでは偏光特性（方向）が９０°異なっている。また、２２は第３偏光板１９上の２０で示す部分を透過した光束が結像してつくる観察像であり、２３は同じく第３偏光板１９上の２１で示す部分を透過した光束が結像してつくる観察像である。
また、１５は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
即ち、本実施例では、第３偏光板１９は部分的に偏光特性が異なり、いったん重なり合った光束を第３偏光手段１９を透過させる際に観察物体からの光束と画像表示手段からの光束とに部分的に分離できるようになっている。
【００１３】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板１９が部分的に偏光方向が異なるため、透過する光束も部分的に異なり、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察することができる。
【００１４】
第３実施例
図３は第３実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中２６は結像光学系、２７は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、２８は第3偏光手段として、反射と透過とで偏光方向が直交している偏光ビームスプリッター、２９は結像光学系２６の第２群レンズ、３０は偏光ビームスプリッター２８を透過した光束が結像して作る観察像、３１は偏光ビームスプリッター２８を反射した光束を偏向させるプリズム、３２は偏光ビームスプリッター２８、プリズム３１を反射した光束が結像して作る観察像、３３は２つの観察像３０，３２を拡大観察する接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００１５】
本実施例はこのように構成したので、いったん重なり合った観察物体からの光束と小型モニター５からの光束とを、１つの偏光ビームスプリッター２８による反射と透過とで分別するのでそれぞれの像を互いに独立した場所に投影することができ、両像の同時観察を行うことができる。
【００１６】
第４実施例
図４は第４実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中３５は結像光学系、３６は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、３７は結像光学系３５の結像位置、３８は結像位置３７上にもしくはその近傍に配置した第３偏光板、３９は第３偏光板３８における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分、４０は接眼光学系、１６は観察者、４２は観察者１６が観察している観察像、４３は観察者１６が観察している観察像４２の中で、第３偏光板３８における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分３９を透過した光束が作る観察像、４４は第３偏光板における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分３９以外の部分を透過した光束が作る観察像をそれぞれ示している。
【００１７】
本実施例はこのように構成したので、光束の分別が結像面上で行われ、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察する場合に互いの像の間の境界をはっきりさせることができる。
【００１８】
第５実施例
図５は第５実施例を示し、図４で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中４５は結像光学系、４６は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、４７は結像光学系４５の結像位置、４８は接眼光学系、４９は接眼光学系４８で観察できる範囲、５０は接眼光学系４８で観察できる範囲４９より直径で１．５倍から２倍程度大きく、結像位置４７上に配置され、さらに結像面上でスライド可能に構成されている第３偏光板、５１は第３偏光板５０における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分、１６は観察者、５３は観察者１６が観察している観察像、５４は観察者１６が観察している観察像５３の中で、第３偏光板５０における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分５１を透過した光束が作る観察像、５５は第３偏光板における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分５１以外の部分を透過した光束が作る観察像をそれぞれ示している。
【００１９】
本実施例はこのように構成したので、前記第４実施例で得られる効果に加え、第３偏光板がスライドすることで、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察しながら、かつ両像の大きさの比を変更することができる
【００２０】
第６実施例
図６は第６実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中５６は結像光学系、５７は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、５８は２つの光束が重ね合わさった光路外に移動した第３偏光板、５９は重ね合わさった２つの光束が結像して作る、互いの像が重なり合って重像となっている観察像、６０は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００２１】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板５８を２つの光束が重ね合わさった光路外に移動した場合、いったん重なり合った実体顕微鏡光束と画像光束を偏光板を通して再度分別しないため、両像が重なった明るい重像として同時観察することができる。
【００２２】
第７実施例
図７は第７実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中６２は結像光学系、６３は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、６４は第３偏光板、６５はλ／２板である。λ／２板６５は第３偏光板６４の物体側から見て直前に配置されている。６６は第３偏光板６４とλ／２板６５の重なり合った部分、６７は第３偏光板６４のみを透過した光束が結像してつくる観察像であり、６８は第３偏光板６４とλ／２板６５の重なり合った部分６６を透過した光束が結像してつくる観察像である。また、６９は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００２３】
本実施例はこのように構成したので、観察物体からの光束と小型モニターからの光束とがいったん重なり合った光束がλ／２板６５を透過することで、偏光方向がともに９０°変わるため、第３偏光板６４を回転しなくとも観察物体の観察像と画像との切り替えができる。また、λ／２板６５を移動可能に配置し、移動させることでλ／２板６５を透過した光束だけが偏光方向が変わり、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察することができる。
【００２４】
第８実施例
図８は第８実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中７１はビームスプリッター、７２は結像光学系、７３は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、７４は第３偏光板、７５は電圧のＯＮ／ＯＦＦで透過する光束の偏光方向を変えることができる、例えば透過型液晶モニターに採用されているような液晶板である。液晶板７５は第３偏光板７４の物体側から見て直前に配置されている。７６は液晶板７５における偏光を変えている範囲と第３偏光板７４とが重なっている範囲、７７は液晶板７５をコントロールするコントローラー、７８は液晶板７５における偏光方向を変えていない範囲と第３偏光板７４とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像、７９は液晶板７５における偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像、８０は接眼光学系、１６は観察者、８２は小型モニターで、コントローラー７７に接続され、液晶板７５の電圧をＯＮにしてある部分に相当する部分８３に必要な画像を表示する。８４は画像投影光学系、８５は第２偏光板をそれぞれ示している。
【００２５】
本実施例はこのように構成したので、観察物体からの光束と画像表示手段（小型モニター８２）からの光束とがいったん重なり合った光束のうち液晶板７５の偏光特性を変えた部分を透過した光束のみ偏光方向が変わるため、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて同時観察することができる。また、同時に液晶板７５をコントロールしているコントローラー７７は小型モニター８２も同時にコントロールし、液晶板７５の偏光方向を変えている部分に相当する小型モニター８２の画像表示部分８３に画像を表示するため、見たい画像がケラれて表示されることなどを防ぐことができる。
【００２６】
第９実施例
図９は第９実施例を示す観察装置の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中８６は観察物体、８７は対物光学系、８８は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、８９は結像光学系、８９．５は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、９０は第３偏光板、９０．５は第３偏光板を透過したあとの光束が持つ偏光方向、９１は接眼光学系、１６は観察者、９３は小型モニター、９４は画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００２７】
即ち、本実施例の観察装置では、透過と反射とで直線偏光方向が直交している偏光光路合成手段として偏光ビームスプリッター８８を用いて観察物体８６からの光束と画像表示手段としての小型モニター９３からの光束とを重ね合わせ、かつ、重ね合わせた後の両光束の偏光方向を互いに直交させ、この重ね合わされた光路上に第３偏光手段９０が配置されている。また、この第３偏光手段９０の持つ偏光特性より、第３偏光手段９０を透過する光束を、観察物体８６からの光束と小型モニター９３からの光束とから選択することで、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像のいずれかの像を選択して観察できるようになっている。
【００２８】
本実施例の観察装置はこのように構成したので、第１実施例で述べた図１に示す第１偏光板３、第２偏光板７、ビームスプリッター９を本実施例では図９に示すように１つの偏光ビームスプリッター８８で兼ねることができ、第１実施例と同様の効果を有しながら偏光板２枚の部品点数を削減することができる。また、第１実施例では図１に示す観察物体１からの光束、小型モニター５からの光束はともに偏光板３，７、ビームスプリッター９を介して２回光量ダウンしていたが、本実施例では図９に示すようにこの部分の光量ダウンが偏光ビームスプリッター８８を介して１回で済み明るい観察像を提供することができる。
さらに、本実施例中の小型モニター９３をあらかじめ射出光に偏光特性を有している液晶モニターに交換し、その射出光が偏光ビームスプリッター８８を反射したときに与えられる偏光方向と同じ向きにあらかじめ配置しておくと、偏光ビームスプリッター８８での光量ロスも防ぐことができる。
【００２９】
第１０実施例
図１０、図１１は第１０実施例を示している。
図１０は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置構成図である。
図１０（a）は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置の正面図であり、（b）は横から見た図である。図中５００は結像光学系、５０１は偏向ミラー、９５はイメージローテーター、９６は内部で３回反射する偏向プリズム、９７は第１偏光手段である第１偏光板、９８は電子画像表示手段である小型モニター、９９は偏向プリズム、１００は小型モニター９８上に表示した画像を双眼鏡筒部結像光学系５００の結像位置に投影する画像投影光学系、１０１は偏向ミラー、１０２は第２偏光手段である第２偏光板、１０３はビームスプリッター、１０４は結像光学系５００の結像位置、１０５は前記結像位置１０４上に配置された第３偏光手段である第３偏光板、１０６は接眼光学系、１６は観察者、１０８は手術用顕微鏡本体部をそれぞれ示している。
【００３０】
手術用顕微鏡本体部１０８から射出する光束は、結像光学系５００、偏向ミラー５０１、イメージローテーター９５、偏向プリズム９６などを経て接眼光学系１０６の直前の結像位置１０４に結像するが、この途中で第１偏光板９７を透過することである偏光方向が与えられている。
また、小型モニター９８から射出する光束は、偏向プリズム９９、画像投影光学系１００、偏向ミラー１０１などを経て、同じく結像位置１０４に結像するが、途中で第２偏光板１０２を透過することで手術用顕微鏡本体部１０８から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられている。
そして、これら２つの光束はビームスプリッター１０３により重ね合わされ、さらに、第３偏光板１０５により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に観察者１６に観察される。
【００３１】
図１１は図１０の双眼鏡筒部が手術用顕微鏡本体部に対し着脱可能な構成となっていることを示す図である。
図１１中の１０９は観察物体、１１０は手術用顕微鏡本体部、１１１は図１０で示した光学系を内蔵している双眼鏡筒ユニット、１１２は通常の双眼鏡筒ユニット、１１３は観察者の眼をそれぞれ示している。図１０に示す双眼鏡筒ユニット１１１，通常の双眼鏡筒ユニット１１２は手術用顕微鏡本体部１１０に着脱可能になっている。
【００３２】
本実施例はこのように構成したので、手術用顕微鏡本体部の構成に変更を加えることなく双眼鏡筒部のみの光学系変更で上記実施例１〜９で述べた効果が得られる。さらに、図１０に示す双眼鏡筒ユニット１１１と通常の双眼鏡筒ユニット１１２とをシステム的に交換することが可能となり、手術用顕微鏡観察像と画像との同時観察を必要としない観察者には手術用顕微鏡本体部は同じままで通常の双眼鏡筒ユニットでの観察を提供することができる。特に手術用顕微鏡は一つの医療施設において脳神経外科、眼科、整形外科等で共同使用されることが多く、各科によって使用形態が異なるため、ユニット交換とすることで各科の要望に応じた手術用顕微鏡を提供することができる。
【００３３】
なお、図１０に示す本実施例中のビームスプリッター１０３を偏光ビームスプリッターで構成すれば、第１、第２偏光板を設ける必要性を無くすことができ、その分部品点数を削減することができる。また、偏光板とビームスプリッターとを経由することによる２重の光量ロスが、偏光ビームスプリッターによる光量ロスの１回だけにすることができ、観察者に明るい観察像を提供することができる。
【００３４】
第１１実施例
図１２、図１３は第１１実施例を示している。
図１２は本実施例の中間鏡筒部の光学系配置構成図である。
図中１１４は図示しない手術用顕微鏡本体部から射出する光束、１１５は偏向ミラー、１１６はアフォーカルリレー光学系の前群、１１７は偏向プリズム、１１８は第１、第２偏光手段の代わりに設けた偏光光路合成手段である偏光ビームスプリッター、１１９はアフォーカルリレー光学系の中間結像点、１２０はアフォーカルリレー光学系の中間結像点上に配置された第３偏光手段である第３偏光板、１２１はアフォーカルリレー光学系の後群、１２３は図示しない双眼鏡筒光学系へと入射する光束、１２４は電子画像表示手段である小型モニター、１２５は小型モニター１２４上に表示した画像をアフォーカルリレー光学系の中間結像点１１９に投影する画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００３５】
手術用顕微鏡本体部から射出する光束１１４は偏向ミラー１１５やアフォーカルリレー光学系の前群１１６などを経てアフォーカルリレー光学系の結像位置１１９に結像するが、この途中で偏光ビームスプリッター１１８を透過することである偏光方向が与えられている。また、小型モニター１２４から射出した光束は画像投影光学系１２５を経て同じく中間結像位置１１９に結像するが、途中で偏光ビームスプリッター１１８を透過することで前記手術用顕微鏡本体部から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられ、互いに重ね合わされている。そして、重ね合わされた光束は、第３偏光板１２０により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に双眼鏡筒光学系へと入射され、観察者により観察される。
【００３６】
図１３は図１２の中間鏡筒部が手術用顕微鏡本体部と双眼鏡筒部の間で着脱可能な構成となっていることを示す図である。
図１３中の１２６は観察物体、１２７は手術用顕微鏡本体部、１２８は図１２で示した光学系を内蔵している中間鏡筒ユニット、１２９は通常の双眼鏡筒ユニット、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００３７】
本実施例はこのように構成したので、手術用顕微鏡本体部及び双眼鏡筒部の構成に変更を加えることなく、中間鏡筒部のみの光学系変更で前記実施例１〜９で述べた効果が得られ、さらに、図１３に示す中間鏡筒ユニット１２８は手術用顕微鏡本体部１２７と双眼鏡筒ユニット１２９の間で着脱可能となり、手術用顕微鏡観察像と画像との同時観察を必要としない観察者には手術用顕微鏡本体部は同じままで通常の双眼鏡筒ユニットでの観察を提供することができる。特に手術用顕微鏡は一つの医療施設において脳神経外科、眼科、整形外科等で共同使用されることが多く、各科によって使用形態が異なるため、ユニット交換とすることで各科の要望に応じた手術用顕微鏡を提供することができる。
【００３８】
第１２実施例
図１４は第１２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中１３１は観察物体、１３２は対物光学系、１３３は変倍光学系、１３４は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１３５はアフォーカルリレー光学系、１３６はアフォーカルリレー光学系１３５の前群、１３７はアフォーカルリレー光学系１３５の後群、１３８は双眼鏡筒光学系であり、内部の中間結像点上には第３偏光板を内蔵している。１３９は観察者の眼、１４０は小型モニター、１４１は画像投影光学系、１４２はＣＣＤ、１４３は結像光学系をそれぞれ示している。
【００３９】
本実施例中の偏光ビームスプリッター１３４は観察物体１３１からの光束の一部をＣＣＤ１４２に導く働きと、観察物体１３１からの他の部分の光束と小型モニター１４０からの光束とに対し互いに直交する偏光方向を与え、重ね合わせてアフォーカルリレー光学系１３５の前群１３６に導く働きとを同時に行っている。
よって、本実施例によれば、前記第１〜９実施例で述べた効果を有しながら第１、第２偏光板が省略でき、かつ前述の２つの働きを持ちながら１回の光量ロスで済むため、非常に明るい顕微鏡観察像と、画像の同時観察を観察者に提供することができる。
【００４０】
第１３実施例
図１５は第１３実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中５０３は観察物体、１４４は対物光学系、１４５は変倍光学系、１４６は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１４７はアフォーカルリレー光学系、１４８はアフォーカルリレー光学系１４７の中間結像点、１４９は中間結像点上１４８又はその近傍に配置された第３偏光板、１５０はビームスブリッター、１５１は双眼鏡筒光学系、１６は観察者、１５３は画像表示手段である小型モニター、１５４は小型モニター１５３に表示した画像をアフォーカルリレー光学系１４７の中間結像点１４８に投影する画像投影光学系をそれぞれ示している。対物光学系１４４は観察物体５０３からの光束を受けてアフォーカル光束として射出するようになっている。アフォーカルリレー光学系１４７は対物光学系１４４からのアフォーカル光束を少なくとも１回結像してアフォーカル光束を射出するように構成されている。双眼鏡筒光学系１５１は、アフォーカルリレー光学系１４７から双眼鏡筒部に入射されたアフォーカル光束を再結像する双眼鏡筒部結像光学系１５１aと再結像された像を拡大観察する双眼鏡筒部結像光学系１５１ｂとで構成されている。
【００４１】
観察物体５０３からの光束は対物光学系１４４、変倍光学系１４５、アフォーカルリレー光学系１４７の前群１４７ａを経て、アフォーカルリレー光学系１４７の結像位置１４８に結像するが、この途中で偏光ビームスプリッター１４６を透過することである偏光方向が与えられている。また、小型モニター１５３から射出した光束は画像投影光学系１５４を経て同じく中間結像位置１４８に結像するが、途中で偏光ビームスプリッター１４６を透過することで観察物体５０３から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられ、互いに重ね合わされている。そして、重ね合わされた光束は、第３偏光板１４９により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に２つの双眼鏡筒光学系１５１へと入射され、２人の観察者により観察される。
なお、本実施例では双眼鏡筒を２つ接続したが、それ以上接続することができるように構成してもよい。
【００４２】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、１つの双眼鏡筒に対して１対ずつの小型モニター、画像投影光学系、偏光ビームスプリッター、第３偏光板を設ける必要がなく、１つの小型モニター、偏光ビームスプリッター、画像投影光学系、第３偏光板のみで複数の双眼鏡筒を介して複数の観察者に手術用微鏡観察像と画像との同時観察を提供することができ、非常に小型化した手術用顕微鏡を提供することができる。
【００４３】
なお本実施例では手術用顕微鏡光学系のうち変倍光学系、アフォーカルリレー光学系をそれぞれ１つ設けて構成したが、図１６に示すように左右２つの光学系にしても１セットの偏光ビームスプリッター、画像投影光学系、小型モニターが増えるだけで図１５の構成と同じ効果が得られる。
図１６中５０５は観察物体、５０６は対物光学系、５０７は変倍光学系、５０８は偏光ビームスプリッター、５０９はアフォーカルリレー光学系、５１０は第３偏光板、５１１はビームスプリッター、５１５は双眼鏡筒光学系、１６は観察者、５１３は小型モニター、５１４は画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００４４】
第１４実施例
図１７は第１４実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部、特に眼幅調整機構部の光学系配置構成図である。
図中１５５は結像光学系、１５６は偏向ミラー、１５７はイメージローテーター、１５８は偏向プリズム、１６０は結像光学系１５５による結像位置、１６１は第３偏光板、１６２は接眼光学系をそれぞれ示している。図１７に示す双眼鏡筒部の眼幅調整機構はイエンチ式と呼ばれ、特徴としては偏向ミラー１５９が左右互いに外側にシフトし、それに追従して結像位置１６０や接眼光学系１６２がシフトしながらも、光路長が短くなるのを補うために、斜め上方向にシフトして、左右の接眼光学系間の距離を増やす機構となっている。また、他の眼幅調整機構であるジーテントップ式と異なり眼幅調整しても接眼光学系の周辺が回転しないという特徴がある。
【００４５】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板１６１を結像光学系１５５の結像位置１６０上に置く場合、第３偏光板１６１自身が眼幅調整に伴い回転してしまうことが無いため、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分割して同時観察した時に左右の像を融像できなくなるという事が無い。
【００４６】
図１８は本実施例との比較のためにジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の図である。
また、図１９はジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の左右の観察像を示す図である。
図１８中１６３は結像光学系、１６４は眼幅調整用平行四辺形プリズム、１６５は平行四辺形プリズム１６４に入射する光軸、１６６は結像光学系１６３による結像位置、１６７は第３偏光板、１６８は接眼光学系をそれぞれ示している。
また、図１９中１６９は観察者が左眼で観察できる観察像、１７０は観察者が右眼で観察できる観察像、１７１は左眼観察像中の顕微鏡観察像部分、１７２は右眼観察像中の顕微鏡観察像部分、１７３は左眼観察像中の画像部分、１７４は右眼観察像中の画像部分をそれぞれ示している。
【００４７】
ジーテントップ式の眼幅調整機構とは図中符号１６３に示すように、左右の平行四辺形プリズム１６４を平行四辺形プリズム１６４に入射する光軸１６５を中心に互いに反対方向に回転させることで左右の接眼光学系間の距離を調節する機構となっており、平行四辺形プリズム１６４から接眼光学系１６８までの光学要素を回転させるという特徴がある。このジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒の結像位置１６６に第３偏光板１６７を置き、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分割して同時観察するために眼幅調整する場合、接眼光学系１６８や平行四辺形プリズム１６４と共に第３偏光板１６７が回転してしまうため、ある眼幅調整状態では図１８で示すように左右の像が互いに反対向きに回転して融像できなくなる状態が発生してしまう。
これを防ぐには第３偏光板１６７の回転補正機構を内蔵しなければならず、それでは双眼鏡筒が非常に大型化してしまう。
【００４８】
第１５実施例
図２０は第１５実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中１７８は観察物体、１７９は対物光学系、１８０は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１８１は射出する光束が既に偏光方向を有している画像表示手段である液晶モニター、１８２は液晶モニター１８１から射出する光束の偏光方向、１８３は画像投影光学系、１８４は結像光学系、１８５は偏光ビームスブリッター透過後の顕微鏡光束の持つ偏光方向、１８６は偏光ビームスプリッター反射後の液晶モニター１８１から射出した光束の持つ偏光方向、１８７は接眼光学系、１６は観察者、１８９は観察者１６が観察する顕微鏡観察像と画像とが重なった像をそれぞれ示している。偏光ビームスプリッター１８０は観察光学系の光路中に配置されていて液晶モニター１８１からの光束を観察光学系の光路に挿入するようになっている。
【００４９】
本実施例はこのように構成したので、偏光ビームスプリッター１８０は反射面に対してS偏光方向のみ反射し、P偏光方向のみを透過するので偏光ビームスプリッター１８０で反射させたい光束にもともとS偏光方向を持たせれば偏光ビームスプリッター１８０で光量をロスすること無く光路を挿入できる。また、液晶モニター１８１を射出する光束は既にある偏光方向を持っているのでこの偏光方向を偏光ビームスプリッター１８１の反射面のS偏光方向に合わせることで液晶モニター１８１の明るさをロスすること無く顕微鏡観察像に重ねることができ、特に顕微鏡観察像と画像とを重ねて表示する場合などに、顕微鏡観察像の明るさに埋もれてしまい画像が見えなくなってしまうようなことを防ぐことができる。
【００５０】
第１６実施例
図２１は第１６実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中１９０は観察物体、１９１は対物光学系、１９２は偏向プリズム、１９３は透過と反射とで偏光方向が異なる１個目の偏光ビームスプリッター、１９４は変倍光学系、１９５は左眼用顕微鏡光束、１９６は右眼用顕微鏡光束、１９７は１個目の偏光ビームスプリッター１９３を透過した左眼用顕微鏡光束１９５が持つ偏光方向、１９８は１個目の偏光ビームスプリッター１９３で反射した右眼用顕微鏡光束１９６が持つ偏光方向、１９９は２個目の偏光ビームスプリッター、２００は偏向プリズム、２０１は射出する光束に偏光方向を持たない画像表示手段であるモニター、２０２は画像投影光学系、２０３は前記２個目の偏光ビームスプリッター１９９を透過した左眼用顕微鏡光束１９５が持つ偏光方向、２０４は２個目の偏光ビームスブリッター１９９で反射した右眼用顕微鏡光束１９６が持つ偏光方向、２０５は２個目の偏光ビームスプリッター１９９を反射した、モニター２０１からの光束が持つ偏光方向、２０６は２個目の偏光ビームスプリッター１９９を透過した、モニター２０１からの光束が持つ偏光方向、２０７は結像光学系、２０８は左眼用第３偏光板、２０９は右眼用第３偏光板、２１０は接眼光学系、１６は観察者、２１２は観察者１６が観察する観察像、２１３は顕微鏡観察像部分、２１４は画像部分、２１５は光源ランプ、２１６は照明光学系をそれぞれ示している。
【００５１】
本実施例では１個目の偏光ビームスプリッター１９３により左眼用顕微鏡光束１９５と右眼用顕微鏡光束１９６とを互いに偏光方向を直交させながら混ぜ合わせて１本の変倍光学系１９４を通し変倍させ、２個目の偏光ビームスプリッター１９９により再度左右光束に分離する。かつ２個目の偏光ビームスプリッター１９９はモニター２０１からの光束も左右光束に分離しながら顕微鏡光束と混ぜ合わせている。最終的に左眼用第３偏光板２０８と右眼用第３偏光板２０９により、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分離して観察者に顕微鏡観察像と画像との同時観察を提供している。また、１個目の偏光ビームスプリッター１９３は光源ランプ２１５からの照明光を受け、左右顕微鏡光束１９５，１９６と同軸で観察物体１９０を照明する役割も持っている。
【００５２】
本実施例はこのように構成したので、顕微鏡観察像と画像との同時観察を観察者に提供しながらも、変倍光学系１つ分や照明光学系の偏光プリズムなどの多くの部品が省略でき、非常に小型な作業性の良い手術用顕微鏡を観察者に提供することができる。
【００５３】
第１７実施例
図２２は第１７実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図２３は本実施例の手術用顕微鏡の変形例を示す光学系配置構成図である。
図２２中、６００は観察物体、６０１は対物光学系、６０２は変倍光学系、６０４は第１偏光手段である第１偏光板、６０５はビームスプリッター、６０６は画像表示手段である小型モニター、６０７は画像投影光学系、６０８は第２偏光手段である第２偏光板、６０９は双眼鏡筒部の結像光学系、６１０は第３偏光手段である第３偏光板、６１１は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。図中、符号６１３で囲まれた範囲内の光学素子はすべて手術用顕微鏡本体部ハウジング内に内蔵されており、符号６１４で囲まれた範囲内の光学素子はすべて手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジング内に内蔵されている。
図２３中、６１５は観察物体、６１６は対物光学系、６１７は変倍光学系、６１８は第１偏光手段である第１偏光板、６１９はビームスプリッター、６２０は画像表示手段である小型モニター、６２１は画像投影光学系、６２２は第２偏光手段である第２偏光板、６２３は双眼鏡筒部結像光学系、６２４は偏向プリズム、６２５は第３偏光手段である第３偏光板、６２６は接眼光学系、１６は観察者、６２８は手術用顕微鏡本体部、６２９は手術用顕微鏡双眼鏡筒部、６３０は照明光学系をそれぞれ示している。
【００５４】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、上記実施例１で示した効果と同じ効果を観察者の右眼で得ることができ、しかも小型モニター６０６の電源ケーブル等も手術用顕微鏡本体部ハウジング内に内蔵することにより、顕微鏡周辺に発生しがちなケーブル等のはいまわしを防ぐことができ、煩雑でない手術用顕微鏡を提供することができる。
なお、本実施例において、ビームスプリッター６０５を、透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッターにすれば第１、第２偏光板６０４、６０８を省略することができる。また、本実施例では、第１、２、３偏光板６０４，６０８，６１０及び、ビームスプリッター６０５、画像投影光学系６０７、小型モニター６０６を観察者の右眼側の光学系にしか配置していないが、両眼の光学系に配置しても良い。また、図２２では、ビームスプリッター６０５を変倍光学系６０２の後に配置したが、変倍光学系６０２の前に配置しても良い。
また、図２２では、小型モニター６０６からビームスプリッター６０５に入射する光束は観察者に対して右側から入射しているが、図２３に示すように小型モニターからビームスプリッターに入射する光束が観察者に対して手術用顕微鏡本体部の背面側から入射するように小型モニター６２０、画像投影光学系６２１、第２偏光板６２２、ビームスプリッター６１９を配置すれば、手術用顕微鏡の左右側の作業空間を大きくとることができるため、手術に適した手術用顕微鏡を提供することができる。
【００５５】
第１８実施例
図２４は第１８実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中７００は観察物体、７０１は対物光学系、７０２は変倍光学系、７０３は第１偏光ビームスプリッター、７０４は画像表示手段である第１小型モニター、７０５は画像投影光学系、７０６は第２偏光ビームスプリッター、７０７は結像光学系、７０８は第１接眼光学系、７０９は偏向プリズム、７１０は第２接眼光学系である。ここで、符号７１１で囲まれた範囲の上記光学素子は、図示していないが、観察者に対して第１接眼光学系７０８の右側にも配置されており、その配置された光学系の接眼光学系を第３接眼光学系とする。７１２は第２小型モニター、７１３は第４接眼光学系、１６は観察者、７１５は第２小型モニター７１２に表示された画像の観察像、７１６は観察物体７００の顕微鏡観察像、７１７は第１小型モニター７０４に表示された画像の観察像、７１８は観察物体７００の顕微鏡観察像と第１小型モニター７０４に表示された画像の観察像が重なって見える重像をそれぞれ示している。
【００５６】
第２偏光ビームスプリッター７０６は配置されたその位置で回転でき、また、光束外に移動できるようになっている。
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、第２偏光ビームスプリッター７０６を図２４に示した通りの配置にすると、顕微鏡光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を透過し、第１接眼光学系７０８へ向けて導かれ、第１小型モニター７０４からの光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を反射し、第２接眼光学系７１０へ向けて導かれる、また、第２小型モニターからの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、２、４接眼光学系７０８，７１０，７１３の射出瞳はすべて観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ａで示すように中心部に顕微鏡観察像７１６、上下に画像７１５，７１７の３つの像を同時に観察できる。
この表示レイアウトはあくまで顕微鏡像をもとに手術を行う際に最適であり、上下の画像には内視鏡画像や超音波断層画像等を表示でき、これらの画像から手術に有効な情報を得ながら中央の顕微鏡像観察下で手術が行える。
【００５７】
また、第２偏光ビームスプリッター７０６が９０度回転し、第２偏光ビームスプリッター７０６の反射光の向きを紙面に対して垂直手前方向に向くよう配置すると、顕微鏡光束は第２偏光ビームスプリッター７０６で反射し、図示しない第３接眼光学系へ向けて導かれ、第１小型モニター７０４からの光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を透過し、第１接眼光学系７０８へ向けて導かれる。また、第２小型モニター７１２からの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、２、４接眼光学系７０８，７１０，７１３の射出瞳はすべて観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ｂで示すように中心部に第１小型モニター７０４に表示された画像７１７、その右に顕微鏡像７１６、中心部像７１７の上に第２小型モニター７１２に表示した画像７１５の３つの像を同時に観察できる。この表示レイアウトは内視鏡画像をもとに手術を行う際に最適であり、中心部に内視鏡画像を表示し、上側にナビゲーション画像を表示すると、右側の顕微鏡像や、上側のナビゲーション画像をもとに中心部内視鏡画像のオリエンテーションを付けながら内視鏡観察下で手術が行える。
【００５８】
また、第２偏光ビームスプリッター７０６を光束外に移動させると、第１偏光ビームスプリッター７０３により重ね合わされた顕微鏡光束と第１小型モニター７０４からの光束は重ね合わされたまま、結像光学系７０７ａを透過し、重ね合わさった像として第１接眼光学系７０８で観察される。第２小型モニター７１２からの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、４接眼光学系７０８，７１３の射出瞳は観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ｃに示すように中心部に顕微鏡像と第１小型モニター７０４に表示した画像との重なり合った重像７１８、その上に第２小型モニター７１２に表示した画像７１５を同時に観察できる。この表示レイアウトはナビゲーションによる観察者の誘導を行う際に最適であり、中心部で顕微鏡像にナビゲーションによる指標や輪郭の強調表示を重ねて表示し、ナビゲーションの指示や注意をダイレクトに観察者が受けることができる。上側にはナビゲーション画像によるオリエンテーションを補助する画像を表示すればより一層観察者をサポートすることができる。
【００５９】
このように、本実施例によれば、第２偏光ビームスプリッター７０６の配置の仕方の変化だけで様々な表示レイアウトが実現でき、観察者１６に様々な画像を画像の質に合わせた表示方法で顕微鏡観察像と同時に提供でき、手術の様々なサポートが行える手術用顕微鏡を提供することができる。
【００６０】
第１９実施例
図２５は第１９実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の側面図であり、図２６はその上面図である。
図２５中の８００は手術用顕微鏡本体部、８０１は結像光学系、８０２は偏向プリズム、８０３は偏光ビームスプリッター、８０４は第３偏光手段である第３偏光板、８０５は第１接眼光学系、８０６は画像表示手段である小型モニター、８０７はリレー光学系、８０８は偏向プリズム、８０９は第２接眼光学系、１６は観察者、８１０．１は顕微鏡観察像、８１０．２は顕微鏡観察像中に表示された画像観察像、８１０．３は顕微鏡観察像と画像観察像とが重なった重像、８１０．４は顕微鏡観察像、８１０．５は画像観察像をそれぞれ示している。
図２６中の８００は手術用顕微鏡本体部、８０１は結像光学系、８１３は偏向ミラー、８１４はイメージローテーター、８０２、８１６は偏向プリズム、８０３は偏光ビームスプリッター、８０４は第３偏光手段である第３偏光板、８０５は第１接眼光学系、８２０は画像表示手段である小型モニター、８０７はリレー光学系、８０９は第２接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００６１】
図２５に示す偏光ビームスプリッター８０３は顕微鏡光束と小型モニター８０６からの光束を両光束に直交する偏光方向を与えつつ重ね合わせている。なお、第２接眼光学系８０９側への射出面は遮光されている。さらに、偏光ビームスプリッター８０３は光束外へと移動可能な構成となっている。
また、第３偏光板８０４は部分的に偏光特性の異なる偏光板として構成されており、これも光束外へと移動可能な構成となっている。
【００６２】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、偏光ビームスプリッター８０３から射出される重ね合わさった両光束は第３偏光板８０４により再度部分的に分別され第１接眼光学系８０５を介して図２５のＡに示すような状態に両像を同時に観察することができる。
なおこの表示レイアウトは小型モニター８０６に内視鏡画像を表示する際に最適である。
【００６３】
また、第３偏光板８０４を光路外に移動させると、重ね合わさった両光束を分別しないため、第１接眼光学系８０５にて図２５のＢに示すように両像が重なった重像として両像を同時に観察することができる。
この表示レイアウトは小型モニターにナビゲーション画像（指標や輪郭強調など）を表示し、観察者に直接注意を促したり、観察者の誘導を行う場合に最適である。
【００６４】
また、第３偏光板８０４、偏光ビームスプリッター８０３をともに光路外に移動させると、両光束は重ね合わされず、顕微鏡光束は第１接眼光学系８０５へ、小型モニター８０６からの光束は第２接眼光学系８０９へと導かれる、また、第１接眼光学系８０５と第２接眼光学系８０９の射出瞳はともに観察者の瞳孔位置で重なっているため、それぞれ第１、第２接眼光学系８０５，８０９を介して図２５のＣに示すように両像を大きく同時に観察することができる。
この表示レイアウトは非常に高精細な画像を小型モニターに表示させる場合に最適である。
【００６５】
このように、本実施例によれば、第３偏光板８０４、偏光ビームスプリッター８０３の移動の組み合わせのみで多彩な両像の同時観察を観察者に提供することができる。
なお、本実施例ではビームスプリッターとして偏光ビームスプリッター８０３を用いたが、第３偏光板８０４を用いない場合は通常のビームスプリッターを用いても良い。
なお、本実施例の第２接眼光学系８０９は少なくとも一面が対称面を持たない曲面を有するプリズム状プラスチック成形レンズから成っている。
また、第２接眼光学系８０９のアイレリーフは少なくとも第１接眼光学系８０５のアイレリーフの１．２倍有することが望ましい。第２接眼光学系８０９のアイレリーフがこの条件を満たさないとどんどん観察者の顔方向に突出し、非常に使いづらい顕微鏡となってしまう。
さらに、第２接眼光学系８０９の射出瞳径は少なくとも第１接眼光学系の射出瞳径より大きいことが望ましい。こうすると、観察者が第２接眼光学系から得られる像を注視しようとして眼を振った場合に第２接眼光学系から得られる像がケラれることを防止することができる。
【００６６】
第２０実施例
図２７は第２０実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中９００は観察物体、９０１は対物光学系、９０２は変倍光学系、９０３は第１偏光手段である第１偏光板、９０４はビームスプリッター、９０５は画像表示装置である小型モニター、９０６は画像投影光学系、９０７は偏向プリズム、９０８は第２偏光手段である第２偏光板、９０９は結像光学系、９１０は偏光ビームスプリッター、９１１は偏光プリズム、９１２は結像位置、９１３は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００６７】
第１、第２偏光板９０３，９０８はそれぞれ配置されたその位置で回転できようになっており、そのため、第１、第２偏光板９０３，９０８の回転によりそれぞれの偏光板を透過する観察物体からの光束と小型モニター９０５からの光束に任意な偏光方向を与えることができ、それぞれの光束の偏光ビームスプリッター９１０での透過及び反射量のコントロールができる。よって、第１偏光板９０３を回転させることで顕微鏡観察像を図中Ａに示す位置に結像させたり、Ｂに示す位置に結像させたりすることができる。もちろん第２偏光板９０８を回転させることで小型モニター９０５に表示した画像も同様である。
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、第１、２偏光板の回転だけで顕微鏡観察像と小型モニターに表示した観察画像の表示位置を任意に交換でき、観察者の望む状態で顕微鏡観察像と観察画像とを同時に提供できる。
【００６８】
第２１実施例
図２８は第２１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。本実施例は、図１５に示した第１３実施例と一部共通の構成を含んでいるので、実質上図１５で用いたのと同一の部材には同一符号を用い、その部材についての説明は省略する。図中、１１０１は第１の反射型ＬＣＤ、１１０２は第２の反射型ＬＣＤ、１１０３はＬＥＤ、１１０４は拡散板、１１０５は反射型ＬＣＤ用照明光学系、１１０６は偏光ビームスプッリター、１１０７は第１の反射型ＬＣＤ１１０１から出射した紙面内上下方向の直線偏光状態を持つ光束、１１０８は第２の反射型ＬＣＤ１１０２から出射した紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ光束、１１０９は結像光学系、１１１０は第１の偏光板、１１１１は第２の偏光板、１１１２は結像光学系１１０９による結像位置、１１１３は第１の偏光板１１１０を透過した観察物体からの光束、１１１４は第２の偏光板１１１１を透過した観察物体からの光束、１１１５は第１の偏光板１１１０を透過した第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１１１６は第２の偏光板１１１１を透過した第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１１１７は接眼光学系である。
【００６９】
この実施例に拠れば、第１及び第２の反射型LCD１１０１及び１１０２を出射した光束は、偏光ビームスプリッター１１０６により互いに直交する偏光状態を与えられて混じり合わされ、更にビムスプリッター１４６により観察物体５０３からの光束と混じり合わされる。このようにして混じり合わされた光束は、結像光学系１１０９により結象され、接眼光学系１１１７により観察者１６により観察されるが、観察される前に第１及び第２の偏光板１１１０及び１１１１により透過する光束を制限される。第１の偏光板１１１０は紙面内水平方向の直線偏光を持つ光束のみを透過し、第２の偏光板１１１１は紙面に対して垂直方向の直線偏光を持つ光束のみを透過する。したがって、観察者１６の左目で観察される像は、観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１に表示された画像のみであり、右目で観察される像は、観察物体５０３の像と第２の反射型LCD１１０２に表示された画像のみである。
【００７０】
また、第１及び第２の偏光板１１１０及び１１１１は、観察者１６の選択で夫々別々に９０°回転させたり、光束外に退避させたりすることが出来る。これにより、観察者１６の左右の目に導かれる画像を、第１の反射型LCD１１０１からのもと第２の反射型LCD１１０２からのものとを逆にしたり、両方とも第１の反射型LCD１１０１からの画像にしたり、また両方とも第２の反射型LCD１１０２からの画像にしたり、更に観察物体５０３の像のみとして両方のLCDからの画像を遮蔽することも出来る。
【００７１】
ところで、回転可能な新たな偏光板１１１８を図中破線で示した位置に挿脱可能に配置すれば、この偏光板１１１８が無いときは、観察者の左目により観察される像は、観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１に表示された画像であり、右目により観察される像は観察物体の像と第２の反射型LCD１１０２に表示された画像であるものが、偏光板１１１８を光路に入れた場合は、観察者１６の観察する像を観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１のみとすることができ、またこの偏光板１１１８を90°回転させることにより、観察者１６の観察する像を観察物体５０３の像と第２の反射型LCD１１０２の画像のみとする事ができる。
【００７２】
手術中、術者は術部の像を観察すと同時に、神経モニターの観察や又は手術の録画状態を確認したい場合がある。そのような場合に、第１の反射型LCD１１０１にに神経モニターを映し出し、第２の反射型LCD１１０２に手術の録画状態を（RECサイン等）を映し出して置くことによって、術者は手術中に顕微鏡の接眼レンズから目を離すことなく、術部以外の情報を選択可能に得ることが出来る。これは、術者の集中力を保ちまた手術時間を短縮する上で非常に有効である。更には、第１の反射型LCD１１０１と第２の反射型LCD１１０２の各々に、例えば、立体内視鏡等によって得られた互いに視差を有する画像を表示すれば、観察者は物体の観察像と重ねて内視鏡画像等の立体観察をすることも出来る。
【００７３】
一般に、複数の画像を時分割等の手段を用いて１つの画像表示手段で表示する事も知られているが、これを実現するにはミキサーなどの手段が別途必要である。これに対して、本発明によれば、複数の画像表示手段を用いることなく、簡単に複数の画像を色々な組み合わせで観察者に提供することが可能である。
【００７４】
第２２実施例
図２９は第２２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。本実施例は、図２１に示した第１６実施例と図２８に示した第２１実施例の各一部共通の構成を含んでいるので、実質上図２１と図２８で用いたのと同一の部材には同一符号を用い、それらの部材についての説明は省略する。図中、１２０１は紙面内水平方向の直線偏光状態を持つ左眼用の観察物体１９０からの光束、１２０２は紙面垂直方向の直線偏光状態を持つ右眼用の観察物体１９０からの光束、１２０３は紙面内上下方向の直線偏光状態を持つ第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１２０４は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束、１２０５は右眼用の観察物体１９０からの光束，左眼用の観察物体からの光束，第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束及び第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束が全て混じり合った光束、１２０６は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ右眼用の観察物体１９０からの光束、１２０７は紙面水平方向の直線偏光状態を持つ左眼用の観察物体１９０からの光束、１２０８は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束、１２０９は紙面内水平方向の直線偏光状態を持つ第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１２１０は第３の偏光ビームスプリッターである。
【００７５】
本実施例によれば、左眼用の観察物体１９０からの光束１９５と右眼用の観察物体１９０からの光束１９６は、第１の偏光ビームスプリッター１９３により互いに直交する偏光状態を与えられ混じリ合わされる。また、第１及び第２の反射型LCD１１０１及び１１０２を出射した光束は、第２の偏光ビームスプリッター１１０６により互いに直交する偏光状態を与えられ混じり合わされる。更に、ビームスプリッター１９９により前記４光束は互いに混ざり合わされる。このようにして混じり合わされた光束１２０５は、結像光学系２０７により結像され、接眼光学系１１１７を介して観察者１６により観察されるが、観察される前に、第３の偏光ビームスプリッター１２１０により反射する光束と、透過する光束とに分けられる。詳しくは、右眼用の観察物体１９０からの光束１２０６と第２の反射型LCD１１０２からの光束１２０８は反射されて観察者１６の右眼へ、また、左眼用の観察物体１９０からの光束１２０７と第１の反射型LCD１１０１からの光束１２０９は透過して観察者１６の左眼へと導かれる。ここで、２つの画像表示手段即ち第1と第２の反射型LCD１１０１と１１０２に互いに視差を有する画像を表示させれば、術者は術部の立体像を観察すると同時に立体画像を観察することが出来る。
【００７６】
観察者の右眼と左眼に、夫々異なる画像表示手段からの画像を重ね合わせる方法としては、図３１に示す構成のものが知られているが、これは、実体顕微鏡に内蔵された一対の光学系の夫々に光路合成手段を配設すると共に、それら２つの光路合成手段に別々の画像表示手段からの光束を入射させるための専用の光学系が夫々必要となるため、大型化を避けられない。
【００７７】
また、第1及び第２の反射型LCD１１０１および１１０２の各々に、例えば超音波プローブによって得た互いに視差を有する画像を表示させれば、観察者は物体の観察像と超音波像を各々の像の深さ関係を含めて得ることが出来るが、これを以下に簡単に説明する。
【００７８】
図３０（a）において、１２１１は実体顕微鏡、１２１２は超音波プローブ、１２１３は超音波プローブの先端が実体顕微鏡のピント位置１２１４に対してどういう位置関係にあるかを検出するセンサーであり、両者の位置関係を平面座標X，Y及び深さ座標Zで検出する。これらの座標によって２つの画像表示手段上に表示する超音波画像の位置を決定する。具体的には以下の通りである。まず、２つの画像表示手段１２１５，１２１６（図３０（b）及び（c）参照）上のモニター面中心を実体顕微鏡の観察中心１２１７に合わせる。次に、その位置から平面座標X，Yをもとに換算したモニター上での変位量X´，Y´（図３０（b）及び（c）参照）だけ変位させた位置P，P´を基準に深さ座標Zを視差に換算したZ´分だけ変位させた位置Q，Q´を中心位置として超音波画像を表示させる。こうすることによって、常にセンサーを機能させ続ければ、実体顕微鏡による観察位置に対する超音波像を、深度方向の情報を合わせて表示することがリアルタイムで可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上、本発明の実体顕微鏡によれば、簡単な切り替えにより、顕微鏡像と画像表示手段に表示した画像との重像、顕微鏡像の一部に画像、顕微鏡像と画像との切り替えができ、画像の性質に合わせた最適な顕微鏡像と画像との同時観察が可能となり、かつ作業性の良い小型な実体顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２】 第２実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図３】 第３実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図４】 第４実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図５】 第５実施例を示し、図４で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図６】 第６実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図７】 第７実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図８】 第８実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図９】 第９実施例を示し、観察装置の光学系配置構成図である。
【図１０】 第１０実施例の双眼鏡筒部の光学系配置を表す図であり、図１０（Ａ）は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置の正面図であり、（Ｂ）は横から見た図である。
【図１１】 第１０実施例を示し、図１０の双眼鏡筒部が手術用顕微鏡本体部に対し着脱可能な構成となっていることを示す図である。
【図１２】 第１１実施例を示す中間鏡筒部の光学系配置構成図である。
【図１３】 第１１実施例を示し、図１２の中間鏡筒部が手術用顕微鏡本体部と双眼鏡筒部の間で着脱可能な構成となっていることを示す図である。
【図１４】 第１２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１５】 第１３実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１６】 図１５に示す実施例の変形例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１７】 第１４実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部、特に眼幅調整機構部の光学系配置構成図である。
【図１８】 第１４実施例との比較のためにジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の図である。
【図１９】 ジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の左右の観察像を示す図である。
【図２０】 第１５実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２１】 第１６実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２２】 第１７実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２３】 第１７実施例を示す手術用顕微鏡の図２１とは別の光学系配置構成図である。
【図２４】 第１８実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２５】 第１９実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の側面図である。
【図２６】 図２５に示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の上面図である。
【図２７】 第２０実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２８】 第２１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２９】 第２２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図３０】 画像表示手段に超音波プローブによって得た画像を表示させるようにした実体顕微鏡装置の概略構成と超音波画像の表示方法を説明した図である。
【図３１】 観察者の右眼と左眼に互いに異なる画像表示手段からの画像を重ね合わせるように構成した実体顕微鏡の公知例の概略図である。
【符号の説明】
１，８６，１０９，１２６，１３１，１７８，１９０，５０３，５０５，６００，６１５，７００，９００・・・観察物体
２，８７，１３２，１４４，１７９，１９１，５０６，６０１，６１６，７０１，９０１・・・対物光学系
３，９７，６０４，６１８，９０３，１１１０・・・第１偏光板
４・・・観察物体からの光来が第１偏光板を透過した後に持つ偏光方向
５，８２，９３，９８，１２４，１４０，１５３，５１３，６０６，６２０，８０６，８２０，９０５・・・小型モニター
６，８４，９４，１００，１２５，１４１，１５４，１８３，２０２，５１４，６０７，６２１，７０５，９０６・・・画像投影光学系
７，８５，１０２，６０８，６２２，９０８，１１１１・・・第２偏光板
８・・・小型モニターからの光束が第２偏光板を透過した後に持つ偏光方向
９，７１，１０３，１５０，５１１，６０５，６１９，９０４・・・ビームスプリッター（ＢＳ）
１０，１７，２６，３５，４５，５６，６２，７２，８９，１４３，１５５，１６３，１８４，２０７，５００，６０９，６２３，７０７，８０１，８１２，９０９，１１０９・・・結像光学系
１１・・・ＢＳにより重ね合わされた後の観察物体からの光束が持つ偏光方向
１２・・・ＢＳにより重ね合わされた後の小型モニターからの光束が持つ偏光方向
１３，１９，３８，５０，６４，７４，９０，１０５，１２０，１４９，１６１，１６７，５１０，６１０，６２５，８０４，８１８・・・第３偏光板
１４・・・第３偏光板を透過した後の光束の偏光方向
１５，２４，３３，４０，４８，６０，６９，８０，９１，１０６，１６２，１６８，１８７，２１０，６１１，６２６，９１３，１１１７・・・接眼光学系
１６・・・観察者
１８，２７，２６・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
２０，２１・・・第３偏光板の一部
２２，２３，４２・・・観察像
２８，３０，８８，１１８，１３４，１４６，１８０，５０８，８０３，８１７，９１０，１１０６，１２１０・・・偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）
２９・・・結像光学系の第２群レンズ
３１・・・ＰＢＳを反射した光束を偏向させるプリズム
３２・・・ＰＢＳを反射した光束が結像して作る観察像
３７，４７，１０４，１６６，９１２，１１１２・・・結像位置
３９・・・第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分
４３・・・観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分を透過した光束が作る観察像
４４・・・観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分以外を透過した光束が作る観察像
４６・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
４９・・・接眼光学系で観察できる範囲
５１・・・第３偏光板のうち一部のみ偏光方向が９０°異なる部分
５３・・・観察者が観察している観察像
５４・・・観察者が観察している観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分を透過した光束が作る観察像
５５・・・観察者が観察している観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分以外を透過した光束が作る観察像
５７，６３，７３・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
５８・・・重ね合わさった２つの光束外に移動した第３偏光板
５９・・・互いの像が重なり合って重像となっている観察像
６５・・・λ／２板
６６・・・第３偏光板とλ／２板の重なり合った部分
６７・・・第３偏光板のみを透過した光束が結像して作る観察像
６８・・・第３偏光板とλ／２板の重なり合った部分を透過した光束が結像して作る観察像
７５・・・液晶板
７６・・・液晶板のうち偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲
７７・・・コントローラー
７８・・・液晶板のうち偏光方向を変えていない範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像
７９・・・液晶板のうち偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像
８３・・・液晶板の電圧をＯＮにしてある部分に相当する部分
９５，１５７，８１４・・・イメージローテーター
９６，９９，１１７，１５８，１９２，２００，６２４，７０９，８０２，８０８，８１５，８１６，９０７、９１１・・・偏向プリズム
１０１，１１５，１５６，１５９，５０１，８１３・・・偏向ミラー
１０８，１１０，１２７，８００，８１１・・・手術用顕微鏡本体部
１１１・・・双眼鏡筒ユニット
１１２・・・通常の双眼鏡筒ユニット
１１３，１３９・・・観察者の眼
１１４・・・手術用顕微鏡本体部から射出する光束
１１６，１３６・・・アフォーカルリレー光学系の前群
１１９，１３７・・・アフォーカルリレー光学系の中間結像点
１２１・・・アフォーカルリレー光学系の後群
１２３・・・双眼鏡筒光学系へと入射する光束
１２８・・・中間鏡筒ユニット
１２９・・・通常の双眼鏡筒ユニット
１３３，１４５，１９４，５０７，６０２，６１７，７０２，９０２・・・変倍光学系
１３５，１４７，５０９・・・アフォーカルリレー光学系
１３８，１５１，５１５・・・双眼鏡筒光学系
１４２・・・ＣＣＤ
１４８・・・中間結像点
１６０・・・結像光学系による結像位置
１６４・・・平行四辺形プリズム
１６５・・・平行四辺形プリズムに入射する光軸
１６９・・・観察者が左眼で観察できる観察像
１７０・・・観察者が右眼で観察できる観察像
１７１・・・左眼観察像中の顕微鏡観察像部分
１７２・・・右眼観察像中の顕微鏡観察像部分
１７３・・・左眼観察像中の画像部分
１７４・・・右眼観察像中の画像部分
１８１・・・液晶モニター
１８２・・・液晶モニターから射出する光束が持つ偏光方向
１８５・・・ＰＢＳ透過後の顕微鏡光束が持つ偏光方向
１８６・・・ＰＢＳ反射後の液晶モニター光束が持つ偏光方向
１８９・・・顕微鏡観察像と画像とが重なった像
１９３・・・１個目のＰＢＳ
１９５・・・左眼用顕微鏡光束
１９６・・・右眼用顕微鏡光束
１９７・・・１個目のＰＢＳを透過した左眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
１９８・・・１個目のＰＢＳを反射した右眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
１９９・・・２個目のＰＢＳ
２０１・・・モニター
２０３・・・２個目のＰＢＳを透過した左眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
２０４・・・２個目のＰＢＳを反射した右眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
２０５・・・２個日のＰＢＳを反射した、モニターからの光束が持つ偏光方向
２０６・・・２個日のＰＢＳを透過した、モニターからの光束が持つ偏光方向
２０８・・・左眼用第３偏光板
２０９・・・右眼用第３偏光板
２１２・・・観察者が観察する観察像
２１３・・・顕微鏡観察像部分
２１４・・・画像部分
２１５・・・光源ランプ
２１６，６３０・・・照明光学系
６１３・・・手術用顕微鏡本体部ハウジングに内蔵する範囲
６１４・・・手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジングに内蔵する範囲
６２８・・・手術用顕微鏡本体部ハウジング
６２９・・・手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジング
７０３・・・第１偏光ビームスプリッター
７０４・・・第１小型モニター
７０６・・・第２偏光ビームスプリッター
７０８，８０５，８１９・・・第１接眼光学系
７１０，８０９，８２２・・・第２接眼光学系
７１２・・・第２小型モニター
７１３・・・第４接眼光学系
７１５・・・第２小型モニターの像
７１６，８１０．１，８１０．４・・・顕微鏡観察像
７１７・・・第１小型モニターの像
７１８・・・距微鏡観察像と第１小型モニターの像の重像
８０７，８２１・・・リレー光学系
８１０．２，８１０．５・・・画像観察像
８１０．３・・・顕微鏡観察像と画像観察像とが重なり合った重像
１１０１・・・第１の反射型ＬＣＤ
１１０２・・・第２の反射型ＬＣＤ
１１０３・・・ＬＥＤ
１１０４・・・拡散板
１１０５・・・反射型LCD用照明光学系
１１０７，１１０８，１１１３，１１１４，１１１５，１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５，１２０６１２０７，１２０８，１２０９・・・光束
１２１１・・・実体顕微鏡
１２１２・・・超音波プローブ
１２１３・・・センサー
１２１４・・・実体顕微鏡のピント位置
１２１５，１２１６・・・画像表示手段
１２１７・・・観察中心
【発明の属する技術分野】
本発明は、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像とを同時に観察する場合に好適な手術用顕微鏡等の実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より手術用顕微鏡などの実体顕微鏡は、脳神経外科、耳鼻咽喉科、眼科等の外科手術に用いられ術部の拡大観察を観察者に提供し、手術の効率向上等の重要な役割を果している。近年では実体顕微鏡による術部の拡大観察像だけでなく、術部及びその周辺のＣＴ・ＭＲ・超音波による断層画像や内視鏡観察画像、また、外科手術支援装置であるナビゲーションシステム等の画像など、手術に有効な医用画像を術中に得ることができるようになった。そこで、術中に実体顕微鏡を覗いたままで、観察物体の観察像とＣＴ・ＭＲ・超音波断層画像、内視鏡観察画像、ナビゲーションシステム画像等の様々な画像とを同時に観察できることが望まれている。
従来このような実体顕微鏡を覗いたままで他の画像を同時に観察できる手段としては、次の２通りの手段が知られている。
【０００３】
特開平１０−３３３０４７号公報に記載の技術は、顕微鏡観察像の−部を遮光し、その部分に画像表示手段に表示した画像を投影光学系を用いて投影することで観察者は顕微鏡観察像の一部に画像を同時観察することができるようにしたものである。
また、特開平５−２１５９７１号公報に記載の技術は、光路合成手段を用いて顕微鏡光学系光路と画像表示手段に表示した画像から射出した光束とを重ね合わせ、共通の結像光学系でともに結像し、顕微鏡観察像に画像表示手段に表示した画像を重像して重なった像として同時観察することができるようにしたものである。
前者の手段は精密な画像や他の像と重なった像として観察すると像が互いにスポイルしあってしまうような内視鏡画像と顕微鏡観察像とを組み合わせて同時に観察する際に適しており、後者の手段は単純な画像やナビゲーション画像等を顕微鏡観察像と同時に観察する際に適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記２つの技術を組み合わせて様々な画像を、その画像の性質に合わせて観察装置と同時観察できるようにする場合、実体顕微鏡ハウジング内に上記２つの技術で述べている手段の光学要素を内蔵しなければならず、非常に大型化してしまう。実体顕微鏡、特に手術用顕微鏡においては、作業性向上のため顕微鏡部の小型化は必須であるが、前記特開平１０−３３３０４７公報の技術と前記特開平５−２１５９７１公報の技術との組み合わせでは小型化は不可能であった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な切り替えにより、顕微鏡像と画像表示手段に表示した画像との重像、顕微鏡像の一部に画像、顕微鏡像と画像との切り替えをできるようにし、画像の性質に合わせて最適な顕微鏡像と画像との同時観察を可能とし、かつ作業性の良い小型の実体顕微鏡を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の実体顕微鏡は、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、透過と反射とで直線偏光方向が直交している偏光光路合成手段を用いて前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とを重ね合わせ、かつ、重ね合わせた後の両光束の偏光方向を互いに直交させ、部分的に偏光特性が異なり前記重ね合わされた光束を透過させる際に前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とに部分的に分離できる偏光手段を、前記重ね合わされた光束の光路上に該光束の光軸を中心として９０度ずつ回転可能に配置して、前記観察物体の観察像と前記画像表示手段に表示した画像とを同時に観察し、かつ、該観察像と該画像の表示範囲を切り替えることができるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光光路合成手段が、前記観察物体からの光路上に配置された前記観察物体からの光束に偏光特性を持たせる第１偏光手段と、前記画像表示手段からの光路上に配置されていて前記画像表示手段からの光束に前記第１偏光手段を透過した観察物体からの光束が持つ偏光方向と直交する方向の偏光特性を持たせる第２偏光手段と、前記第１、第２偏光手段からの光路上に配置されていて前記第１、第２偏光手段を透過したそれぞれの光束を重ね合わせる光路合成手段と、からなることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、重ね合わされた前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とが結像する中間結像面上又はその近傍に配置されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、前記重ね合わされた光束に対して垂直にスライドできることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に前記重ね合わされた光束に対して垂直に移動可能に配置されたλ／２板と、により構成されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に配置された液晶板と、により構成されていることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記画像表示手段、前記第１偏光手段、前記第２偏光手段、前記偏光手段を、又は、前記画像表示手段、前記偏光光路合成手段及び前記偏光手段を１つのハウジング内に内蔵し、ユニットとして、実体顕微鏡本体部と実体顕微鏡双眼鏡筒部の間に着脱可能であることを特徴としている。
また、本発明の実体顕微鏡は、前記偏光手段を実体顕微鏡双眼鏡筒部内の中間結像面上又はその近傍に配置した双眼鏡筒が、イエンチ式の眼幅調整機構を有していることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて実体顕微鏡の実施例を説明する。
なお、第１、第３、第６、第９、第１０、第１２、第１３、第１５〜第２２実施例は、本発明の参考例である。
また、第２、第４、第５、第７、第８、第１１及び第１４実施例は、本発明の実施例である。
第１実施例
図１は第１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示していない。
図中１は観察物体、２は対物光学系、３は第１偏光板、４は観察物体からの光束が第１偏光板を透過した後に持つ偏光方向、５は画像表示手段としての小型モニター、６は画像投影光学系、７は第２偏光板、８は小型モニター５から射出した光束が第２偏光板７を透過した後に持つ偏光方向、９はビームスプリッター、１０は結像光学系、１１はビームスプリッター９により重ね合わされた後の観察物体１からの光束が持つ偏光方向、１２はビームスプリッター９により重ね合わされた後の小型モニター５からの光束が持つ偏光方向、１３は回転可能に配置された第３偏光板、１４は第３偏光板１３を透過した後の光束の偏光方向であって、この図の場合、透過した光束は観察物体１からの光束となり、第３偏光板１３を９０°回転した場合は小型モニター５からの光束となる。また、第３偏光板１３を４５°回転した場合は観察物体１からの光束と、小型モニター５からの光束とが混ざり合った光束となる。また、１５は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００１０】
即ち、本実施例の手術用顕微鏡では、第１偏光板３が、観察物体１からの光束に偏光特性を持たせる第１偏光手段として、観察物体１からの光路上に配置されている。また第２偏光板７が、画像表示手段である小型モニター５からの光束に、第１偏光手段３を透過した観察物体１からの光束が持つ偏光方向４と直交する方向に、偏光方向８を持たせる第２偏光手段として、小型モニター５からの光路上に配置されている。またビームスプリッター９が、光路合成手段として、第１偏光板３、第２偏光板７を透過したそれぞれの光束を重ね合わせるように構成されている。さらに第３偏光板１３が、両光束が重ね合わされた光路上に第３偏光手段として配置されている。
そして、観察物体１から射出した光束、小型モニター５から射出した光束がそれぞれ第１偏光板３、第２偏光板６を透過し、互いに直交する偏光方向を与えられ、ビームスプリッター９を介して互いに偏光方向が異なるまま重ね合わされ、結像光学系１０を透過した後、第３偏光板１３により選別され観察者１６により接眼光学系１５を介して拡大観察されるように構成されている。
また、第３偏光板１３の持つ偏光特性より、第３偏光板１３を透過する光束を、観察物体１からの光束と小型モニター５からの光束とから選択することで、観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像のいずれかの像を選択して観察できるようになっている。
【００１１】
本実施例の顕微鏡は、このように構成したので、いったん互いの光束は重なり合い、結像光学系１０等を共用しながらも観察者１６が観察できる像は観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像との重像だけではなく、観察物体１の観察像か、小型モニター５上に表示した画像のいずれかを観察できる。
また、第３偏光板１３は観察者１６により任意に回転できるような構成となっており、回転により第３偏光板１３の偏光方向を変えられるため、観察者１６が観察する像を、観察物体１の観察像と小型モニター５上に表示した画像と、両像の重像とから任意に切り替え、選択することができる。
なお、本実施例中では、重なり合った両光束はともに直線偏光で向きが互いに直交しているが、ともに円偏光で右回りと左回りとしても良い。
【００１２】
第２実施例
図２は第２実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示していない。
図中１７は結像光学系、１８は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、１９は第３偏光板であり、２０で示す部分と２１で示す部分とでは偏光特性（方向）が９０°異なっている。また、２２は第３偏光板１９上の２０で示す部分を透過した光束が結像してつくる観察像であり、２３は同じく第３偏光板１９上の２１で示す部分を透過した光束が結像してつくる観察像である。
また、１５は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
即ち、本実施例では、第３偏光板１９は部分的に偏光特性が異なり、いったん重なり合った光束を第３偏光手段１９を透過させる際に観察物体からの光束と画像表示手段からの光束とに部分的に分離できるようになっている。
【００１３】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板１９が部分的に偏光方向が異なるため、透過する光束も部分的に異なり、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察することができる。
【００１４】
第３実施例
図３は第３実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中２６は結像光学系、２７は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、２８は第3偏光手段として、反射と透過とで偏光方向が直交している偏光ビームスプリッター、２９は結像光学系２６の第２群レンズ、３０は偏光ビームスプリッター２８を透過した光束が結像して作る観察像、３１は偏光ビームスプリッター２８を反射した光束を偏向させるプリズム、３２は偏光ビームスプリッター２８、プリズム３１を反射した光束が結像して作る観察像、３３は２つの観察像３０，３２を拡大観察する接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００１５】
本実施例はこのように構成したので、いったん重なり合った観察物体からの光束と小型モニター５からの光束とを、１つの偏光ビームスプリッター２８による反射と透過とで分別するのでそれぞれの像を互いに独立した場所に投影することができ、両像の同時観察を行うことができる。
【００１６】
第４実施例
図４は第４実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中３５は結像光学系、３６は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、３７は結像光学系３５の結像位置、３８は結像位置３７上にもしくはその近傍に配置した第３偏光板、３９は第３偏光板３８における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分、４０は接眼光学系、１６は観察者、４２は観察者１６が観察している観察像、４３は観察者１６が観察している観察像４２の中で、第３偏光板３８における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分３９を透過した光束が作る観察像、４４は第３偏光板における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分３９以外の部分を透過した光束が作る観察像をそれぞれ示している。
【００１７】
本実施例はこのように構成したので、光束の分別が結像面上で行われ、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察する場合に互いの像の間の境界をはっきりさせることができる。
【００１８】
第５実施例
図５は第５実施例を示し、図４で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中４５は結像光学系、４６は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、４７は結像光学系４５の結像位置、４８は接眼光学系、４９は接眼光学系４８で観察できる範囲、５０は接眼光学系４８で観察できる範囲４９より直径で１．５倍から２倍程度大きく、結像位置４７上に配置され、さらに結像面上でスライド可能に構成されている第３偏光板、５１は第３偏光板５０における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分、１６は観察者、５３は観察者１６が観察している観察像、５４は観察者１６が観察している観察像５３の中で、第３偏光板５０における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分５１を透過した光束が作る観察像、５５は第３偏光板における一部のみ偏光方向が９０°異なる部分５１以外の部分を透過した光束が作る観察像をそれぞれ示している。
【００１９】
本実施例はこのように構成したので、前記第４実施例で得られる効果に加え、第３偏光板がスライドすることで、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察しながら、かつ両像の大きさの比を変更することができる
【００２０】
第６実施例
図６は第６実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中５６は結像光学系、５７は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、５８は２つの光束が重ね合わさった光路外に移動した第３偏光板、５９は重ね合わさった２つの光束が結像して作る、互いの像が重なり合って重像となっている観察像、６０は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００２１】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板５８を２つの光束が重ね合わさった光路外に移動した場合、いったん重なり合った実体顕微鏡光束と画像光束を偏光板を通して再度分別しないため、両像が重なった明るい重像として同時観察することができる。
【００２２】
第７実施例
図７は第７実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中６２は結像光学系、６３は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、６４は第３偏光板、６５はλ／２板である。λ／２板６５は第３偏光板６４の物体側から見て直前に配置されている。６６は第３偏光板６４とλ／２板６５の重なり合った部分、６７は第３偏光板６４のみを透過した光束が結像してつくる観察像であり、６８は第３偏光板６４とλ／２板６５の重なり合った部分６６を透過した光束が結像してつくる観察像である。また、６９は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００２３】
本実施例はこのように構成したので、観察物体からの光束と小型モニターからの光束とがいったん重なり合った光束がλ／２板６５を透過することで、偏光方向がともに９０°変わるため、第３偏光板６４を回転しなくとも観察物体の観察像と画像との切り替えができる。また、λ／２板６５を移動可能に配置し、移動させることでλ／２板６５を透過した光束だけが偏光方向が変わり、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて両像を同時観察することができる。
【００２４】
第８実施例
図８は第８実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中７１はビームスプリッター、７２は結像光学系、７３は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、７４は第３偏光板、７５は電圧のＯＮ／ＯＦＦで透過する光束の偏光方向を変えることができる、例えば透過型液晶モニターに採用されているような液晶板である。液晶板７５は第３偏光板７４の物体側から見て直前に配置されている。７６は液晶板７５における偏光を変えている範囲と第３偏光板７４とが重なっている範囲、７７は液晶板７５をコントロールするコントローラー、７８は液晶板７５における偏光方向を変えていない範囲と第３偏光板７４とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像、７９は液晶板７５における偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像、８０は接眼光学系、１６は観察者、８２は小型モニターで、コントローラー７７に接続され、液晶板７５の電圧をＯＮにしてある部分に相当する部分８３に必要な画像を表示する。８４は画像投影光学系、８５は第２偏光板をそれぞれ示している。
【００２５】
本実施例はこのように構成したので、観察物体からの光束と画像表示手段（小型モニター８２）からの光束とがいったん重なり合った光束のうち液晶板７５の偏光特性を変えた部分を透過した光束のみ偏光方向が変わるため、観察物体の観察像の一部を画像にしたり、逆に画像の一部を観察物体の観察像にしたりと、異なる像を部分的に切り替えて同時観察することができる。また、同時に液晶板７５をコントロールしているコントローラー７７は小型モニター８２も同時にコントロールし、液晶板７５の偏光方向を変えている部分に相当する小型モニター８２の画像表示部分８３に画像を表示するため、見たい画像がケラれて表示されることなどを防ぐことができる。
【００２６】
第９実施例
図９は第９実施例を示す観察装置の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中８６は観察物体、８７は対物光学系、８８は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、８９は結像光学系、８９．５は重ね合わさった２つの光束の偏光状態、９０は第３偏光板、９０．５は第３偏光板を透過したあとの光束が持つ偏光方向、９１は接眼光学系、１６は観察者、９３は小型モニター、９４は画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００２７】
即ち、本実施例の観察装置では、透過と反射とで直線偏光方向が直交している偏光光路合成手段として偏光ビームスプリッター８８を用いて観察物体８６からの光束と画像表示手段としての小型モニター９３からの光束とを重ね合わせ、かつ、重ね合わせた後の両光束の偏光方向を互いに直交させ、この重ね合わされた光路上に第３偏光手段９０が配置されている。また、この第３偏光手段９０の持つ偏光特性より、第３偏光手段９０を透過する光束を、観察物体８６からの光束と小型モニター９３からの光束とから選択することで、観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像のいずれかの像を選択して観察できるようになっている。
【００２８】
本実施例の観察装置はこのように構成したので、第１実施例で述べた図１に示す第１偏光板３、第２偏光板７、ビームスプリッター９を本実施例では図９に示すように１つの偏光ビームスプリッター８８で兼ねることができ、第１実施例と同様の効果を有しながら偏光板２枚の部品点数を削減することができる。また、第１実施例では図１に示す観察物体１からの光束、小型モニター５からの光束はともに偏光板３，７、ビームスプリッター９を介して２回光量ダウンしていたが、本実施例では図９に示すようにこの部分の光量ダウンが偏光ビームスプリッター８８を介して１回で済み明るい観察像を提供することができる。
さらに、本実施例中の小型モニター９３をあらかじめ射出光に偏光特性を有している液晶モニターに交換し、その射出光が偏光ビームスプリッター８８を反射したときに与えられる偏光方向と同じ向きにあらかじめ配置しておくと、偏光ビームスプリッター８８での光量ロスも防ぐことができる。
【００２９】
第１０実施例
図１０、図１１は第１０実施例を示している。
図１０は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置構成図である。
図１０（a）は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置の正面図であり、（b）は横から見た図である。図中５００は結像光学系、５０１は偏向ミラー、９５はイメージローテーター、９６は内部で３回反射する偏向プリズム、９７は第１偏光手段である第１偏光板、９８は電子画像表示手段である小型モニター、９９は偏向プリズム、１００は小型モニター９８上に表示した画像を双眼鏡筒部結像光学系５００の結像位置に投影する画像投影光学系、１０１は偏向ミラー、１０２は第２偏光手段である第２偏光板、１０３はビームスプリッター、１０４は結像光学系５００の結像位置、１０５は前記結像位置１０４上に配置された第３偏光手段である第３偏光板、１０６は接眼光学系、１６は観察者、１０８は手術用顕微鏡本体部をそれぞれ示している。
【００３０】
手術用顕微鏡本体部１０８から射出する光束は、結像光学系５００、偏向ミラー５０１、イメージローテーター９５、偏向プリズム９６などを経て接眼光学系１０６の直前の結像位置１０４に結像するが、この途中で第１偏光板９７を透過することである偏光方向が与えられている。
また、小型モニター９８から射出する光束は、偏向プリズム９９、画像投影光学系１００、偏向ミラー１０１などを経て、同じく結像位置１０４に結像するが、途中で第２偏光板１０２を透過することで手術用顕微鏡本体部１０８から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられている。
そして、これら２つの光束はビームスプリッター１０３により重ね合わされ、さらに、第３偏光板１０５により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に観察者１６に観察される。
【００３１】
図１１は図１０の双眼鏡筒部が手術用顕微鏡本体部に対し着脱可能な構成となっていることを示す図である。
図１１中の１０９は観察物体、１１０は手術用顕微鏡本体部、１１１は図１０で示した光学系を内蔵している双眼鏡筒ユニット、１１２は通常の双眼鏡筒ユニット、１１３は観察者の眼をそれぞれ示している。図１０に示す双眼鏡筒ユニット１１１，通常の双眼鏡筒ユニット１１２は手術用顕微鏡本体部１１０に着脱可能になっている。
【００３２】
本実施例はこのように構成したので、手術用顕微鏡本体部の構成に変更を加えることなく双眼鏡筒部のみの光学系変更で上記実施例１〜９で述べた効果が得られる。さらに、図１０に示す双眼鏡筒ユニット１１１と通常の双眼鏡筒ユニット１１２とをシステム的に交換することが可能となり、手術用顕微鏡観察像と画像との同時観察を必要としない観察者には手術用顕微鏡本体部は同じままで通常の双眼鏡筒ユニットでの観察を提供することができる。特に手術用顕微鏡は一つの医療施設において脳神経外科、眼科、整形外科等で共同使用されることが多く、各科によって使用形態が異なるため、ユニット交換とすることで各科の要望に応じた手術用顕微鏡を提供することができる。
【００３３】
なお、図１０に示す本実施例中のビームスプリッター１０３を偏光ビームスプリッターで構成すれば、第１、第２偏光板を設ける必要性を無くすことができ、その分部品点数を削減することができる。また、偏光板とビームスプリッターとを経由することによる２重の光量ロスが、偏光ビームスプリッターによる光量ロスの１回だけにすることができ、観察者に明るい観察像を提供することができる。
【００３４】
第１１実施例
図１２、図１３は第１１実施例を示している。
図１２は本実施例の中間鏡筒部の光学系配置構成図である。
図中１１４は図示しない手術用顕微鏡本体部から射出する光束、１１５は偏向ミラー、１１６はアフォーカルリレー光学系の前群、１１７は偏向プリズム、１１８は第１、第２偏光手段の代わりに設けた偏光光路合成手段である偏光ビームスプリッター、１１９はアフォーカルリレー光学系の中間結像点、１２０はアフォーカルリレー光学系の中間結像点上に配置された第３偏光手段である第３偏光板、１２１はアフォーカルリレー光学系の後群、１２３は図示しない双眼鏡筒光学系へと入射する光束、１２４は電子画像表示手段である小型モニター、１２５は小型モニター１２４上に表示した画像をアフォーカルリレー光学系の中間結像点１１９に投影する画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００３５】
手術用顕微鏡本体部から射出する光束１１４は偏向ミラー１１５やアフォーカルリレー光学系の前群１１６などを経てアフォーカルリレー光学系の結像位置１１９に結像するが、この途中で偏光ビームスプリッター１１８を透過することである偏光方向が与えられている。また、小型モニター１２４から射出した光束は画像投影光学系１２５を経て同じく中間結像位置１１９に結像するが、途中で偏光ビームスプリッター１１８を透過することで前記手術用顕微鏡本体部から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられ、互いに重ね合わされている。そして、重ね合わされた光束は、第３偏光板１２０により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に双眼鏡筒光学系へと入射され、観察者により観察される。
【００３６】
図１３は図１２の中間鏡筒部が手術用顕微鏡本体部と双眼鏡筒部の間で着脱可能な構成となっていることを示す図である。
図１３中の１２６は観察物体、１２７は手術用顕微鏡本体部、１２８は図１２で示した光学系を内蔵している中間鏡筒ユニット、１２９は通常の双眼鏡筒ユニット、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００３７】
本実施例はこのように構成したので、手術用顕微鏡本体部及び双眼鏡筒部の構成に変更を加えることなく、中間鏡筒部のみの光学系変更で前記実施例１〜９で述べた効果が得られ、さらに、図１３に示す中間鏡筒ユニット１２８は手術用顕微鏡本体部１２７と双眼鏡筒ユニット１２９の間で着脱可能となり、手術用顕微鏡観察像と画像との同時観察を必要としない観察者には手術用顕微鏡本体部は同じままで通常の双眼鏡筒ユニットでの観察を提供することができる。特に手術用顕微鏡は一つの医療施設において脳神経外科、眼科、整形外科等で共同使用されることが多く、各科によって使用形態が異なるため、ユニット交換とすることで各科の要望に応じた手術用顕微鏡を提供することができる。
【００３８】
第１２実施例
図１４は第１２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中１３１は観察物体、１３２は対物光学系、１３３は変倍光学系、１３４は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１３５はアフォーカルリレー光学系、１３６はアフォーカルリレー光学系１３５の前群、１３７はアフォーカルリレー光学系１３５の後群、１３８は双眼鏡筒光学系であり、内部の中間結像点上には第３偏光板を内蔵している。１３９は観察者の眼、１４０は小型モニター、１４１は画像投影光学系、１４２はＣＣＤ、１４３は結像光学系をそれぞれ示している。
【００３９】
本実施例中の偏光ビームスプリッター１３４は観察物体１３１からの光束の一部をＣＣＤ１４２に導く働きと、観察物体１３１からの他の部分の光束と小型モニター１４０からの光束とに対し互いに直交する偏光方向を与え、重ね合わせてアフォーカルリレー光学系１３５の前群１３６に導く働きとを同時に行っている。
よって、本実施例によれば、前記第１〜９実施例で述べた効果を有しながら第１、第２偏光板が省略でき、かつ前述の２つの働きを持ちながら１回の光量ロスで済むため、非常に明るい顕微鏡観察像と、画像の同時観察を観察者に提供することができる。
【００４０】
第１３実施例
図１５は第１３実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中５０３は観察物体、１４４は対物光学系、１４５は変倍光学系、１４６は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１４７はアフォーカルリレー光学系、１４８はアフォーカルリレー光学系１４７の中間結像点、１４９は中間結像点上１４８又はその近傍に配置された第３偏光板、１５０はビームスブリッター、１５１は双眼鏡筒光学系、１６は観察者、１５３は画像表示手段である小型モニター、１５４は小型モニター１５３に表示した画像をアフォーカルリレー光学系１４７の中間結像点１４８に投影する画像投影光学系をそれぞれ示している。対物光学系１４４は観察物体５０３からの光束を受けてアフォーカル光束として射出するようになっている。アフォーカルリレー光学系１４７は対物光学系１４４からのアフォーカル光束を少なくとも１回結像してアフォーカル光束を射出するように構成されている。双眼鏡筒光学系１５１は、アフォーカルリレー光学系１４７から双眼鏡筒部に入射されたアフォーカル光束を再結像する双眼鏡筒部結像光学系１５１aと再結像された像を拡大観察する双眼鏡筒部結像光学系１５１ｂとで構成されている。
【００４１】
観察物体５０３からの光束は対物光学系１４４、変倍光学系１４５、アフォーカルリレー光学系１４７の前群１４７ａを経て、アフォーカルリレー光学系１４７の結像位置１４８に結像するが、この途中で偏光ビームスプリッター１４６を透過することである偏光方向が与えられている。また、小型モニター１５３から射出した光束は画像投影光学系１５４を経て同じく中間結像位置１４８に結像するが、途中で偏光ビームスプリッター１４６を透過することで観察物体５０３から射出した光束が有する偏光方向と直交する偏光方向が与えられ、互いに重ね合わされている。そして、重ね合わされた光束は、第３偏光板１４９により、全体的に、あるいは部分的に選別され、最終的に２つの双眼鏡筒光学系１５１へと入射され、２人の観察者により観察される。
なお、本実施例では双眼鏡筒を２つ接続したが、それ以上接続することができるように構成してもよい。
【００４２】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、１つの双眼鏡筒に対して１対ずつの小型モニター、画像投影光学系、偏光ビームスプリッター、第３偏光板を設ける必要がなく、１つの小型モニター、偏光ビームスプリッター、画像投影光学系、第３偏光板のみで複数の双眼鏡筒を介して複数の観察者に手術用微鏡観察像と画像との同時観察を提供することができ、非常に小型化した手術用顕微鏡を提供することができる。
【００４３】
なお本実施例では手術用顕微鏡光学系のうち変倍光学系、アフォーカルリレー光学系をそれぞれ１つ設けて構成したが、図１６に示すように左右２つの光学系にしても１セットの偏光ビームスプリッター、画像投影光学系、小型モニターが増えるだけで図１５の構成と同じ効果が得られる。
図１６中５０５は観察物体、５０６は対物光学系、５０７は変倍光学系、５０８は偏光ビームスプリッター、５０９はアフォーカルリレー光学系、５１０は第３偏光板、５１１はビームスプリッター、５１５は双眼鏡筒光学系、１６は観察者、５１３は小型モニター、５１４は画像投影光学系をそれぞれ示している。
【００４４】
第１４実施例
図１７は第１４実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部、特に眼幅調整機構部の光学系配置構成図である。
図中１５５は結像光学系、１５６は偏向ミラー、１５７はイメージローテーター、１５８は偏向プリズム、１６０は結像光学系１５５による結像位置、１６１は第３偏光板、１６２は接眼光学系をそれぞれ示している。図１７に示す双眼鏡筒部の眼幅調整機構はイエンチ式と呼ばれ、特徴としては偏向ミラー１５９が左右互いに外側にシフトし、それに追従して結像位置１６０や接眼光学系１６２がシフトしながらも、光路長が短くなるのを補うために、斜め上方向にシフトして、左右の接眼光学系間の距離を増やす機構となっている。また、他の眼幅調整機構であるジーテントップ式と異なり眼幅調整しても接眼光学系の周辺が回転しないという特徴がある。
【００４５】
本実施例はこのように構成したので、第３偏光板１６１を結像光学系１５５の結像位置１６０上に置く場合、第３偏光板１６１自身が眼幅調整に伴い回転してしまうことが無いため、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分割して同時観察した時に左右の像を融像できなくなるという事が無い。
【００４６】
図１８は本実施例との比較のためにジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の図である。
また、図１９はジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の左右の観察像を示す図である。
図１８中１６３は結像光学系、１６４は眼幅調整用平行四辺形プリズム、１６５は平行四辺形プリズム１６４に入射する光軸、１６６は結像光学系１６３による結像位置、１６７は第３偏光板、１６８は接眼光学系をそれぞれ示している。
また、図１９中１６９は観察者が左眼で観察できる観察像、１７０は観察者が右眼で観察できる観察像、１７１は左眼観察像中の顕微鏡観察像部分、１７２は右眼観察像中の顕微鏡観察像部分、１７３は左眼観察像中の画像部分、１７４は右眼観察像中の画像部分をそれぞれ示している。
【００４７】
ジーテントップ式の眼幅調整機構とは図中符号１６３に示すように、左右の平行四辺形プリズム１６４を平行四辺形プリズム１６４に入射する光軸１６５を中心に互いに反対方向に回転させることで左右の接眼光学系間の距離を調節する機構となっており、平行四辺形プリズム１６４から接眼光学系１６８までの光学要素を回転させるという特徴がある。このジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒の結像位置１６６に第３偏光板１６７を置き、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分割して同時観察するために眼幅調整する場合、接眼光学系１６８や平行四辺形プリズム１６４と共に第３偏光板１６７が回転してしまうため、ある眼幅調整状態では図１８で示すように左右の像が互いに反対向きに回転して融像できなくなる状態が発生してしまう。
これを防ぐには第３偏光板１６７の回転補正機構を内蔵しなければならず、それでは双眼鏡筒が非常に大型化してしまう。
【００４８】
第１５実施例
図２０は第１５実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中１７８は観察物体、１７９は対物光学系、１８０は透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッター、１８１は射出する光束が既に偏光方向を有している画像表示手段である液晶モニター、１８２は液晶モニター１８１から射出する光束の偏光方向、１８３は画像投影光学系、１８４は結像光学系、１８５は偏光ビームスブリッター透過後の顕微鏡光束の持つ偏光方向、１８６は偏光ビームスプリッター反射後の液晶モニター１８１から射出した光束の持つ偏光方向、１８７は接眼光学系、１６は観察者、１８９は観察者１６が観察する顕微鏡観察像と画像とが重なった像をそれぞれ示している。偏光ビームスプリッター１８０は観察光学系の光路中に配置されていて液晶モニター１８１からの光束を観察光学系の光路に挿入するようになっている。
【００４９】
本実施例はこのように構成したので、偏光ビームスプリッター１８０は反射面に対してS偏光方向のみ反射し、P偏光方向のみを透過するので偏光ビームスプリッター１８０で反射させたい光束にもともとS偏光方向を持たせれば偏光ビームスプリッター１８０で光量をロスすること無く光路を挿入できる。また、液晶モニター１８１を射出する光束は既にある偏光方向を持っているのでこの偏光方向を偏光ビームスプリッター１８１の反射面のS偏光方向に合わせることで液晶モニター１８１の明るさをロスすること無く顕微鏡観察像に重ねることができ、特に顕微鏡観察像と画像とを重ねて表示する場合などに、顕微鏡観察像の明るさに埋もれてしまい画像が見えなくなってしまうようなことを防ぐことができる。
【００５０】
第１６実施例
図２１は第１６実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中１９０は観察物体、１９１は対物光学系、１９２は偏向プリズム、１９３は透過と反射とで偏光方向が異なる１個目の偏光ビームスプリッター、１９４は変倍光学系、１９５は左眼用顕微鏡光束、１９６は右眼用顕微鏡光束、１９７は１個目の偏光ビームスプリッター１９３を透過した左眼用顕微鏡光束１９５が持つ偏光方向、１９８は１個目の偏光ビームスプリッター１９３で反射した右眼用顕微鏡光束１９６が持つ偏光方向、１９９は２個目の偏光ビームスプリッター、２００は偏向プリズム、２０１は射出する光束に偏光方向を持たない画像表示手段であるモニター、２０２は画像投影光学系、２０３は前記２個目の偏光ビームスプリッター１９９を透過した左眼用顕微鏡光束１９５が持つ偏光方向、２０４は２個目の偏光ビームスブリッター１９９で反射した右眼用顕微鏡光束１９６が持つ偏光方向、２０５は２個目の偏光ビームスプリッター１９９を反射した、モニター２０１からの光束が持つ偏光方向、２０６は２個目の偏光ビームスプリッター１９９を透過した、モニター２０１からの光束が持つ偏光方向、２０７は結像光学系、２０８は左眼用第３偏光板、２０９は右眼用第３偏光板、２１０は接眼光学系、１６は観察者、２１２は観察者１６が観察する観察像、２１３は顕微鏡観察像部分、２１４は画像部分、２１５は光源ランプ、２１６は照明光学系をそれぞれ示している。
【００５１】
本実施例では１個目の偏光ビームスプリッター１９３により左眼用顕微鏡光束１９５と右眼用顕微鏡光束１９６とを互いに偏光方向を直交させながら混ぜ合わせて１本の変倍光学系１９４を通し変倍させ、２個目の偏光ビームスプリッター１９９により再度左右光束に分離する。かつ２個目の偏光ビームスプリッター１９９はモニター２０１からの光束も左右光束に分離しながら顕微鏡光束と混ぜ合わせている。最終的に左眼用第３偏光板２０８と右眼用第３偏光板２０９により、顕微鏡観察像と画像とを部分的に分離して観察者に顕微鏡観察像と画像との同時観察を提供している。また、１個目の偏光ビームスプリッター１９３は光源ランプ２１５からの照明光を受け、左右顕微鏡光束１９５，１９６と同軸で観察物体１９０を照明する役割も持っている。
【００５２】
本実施例はこのように構成したので、顕微鏡観察像と画像との同時観察を観察者に提供しながらも、変倍光学系１つ分や照明光学系の偏光プリズムなどの多くの部品が省略でき、非常に小型な作業性の良い手術用顕微鏡を観察者に提供することができる。
【００５３】
第１７実施例
図２２は第１７実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図２３は本実施例の手術用顕微鏡の変形例を示す光学系配置構成図である。
図２２中、６００は観察物体、６０１は対物光学系、６０２は変倍光学系、６０４は第１偏光手段である第１偏光板、６０５はビームスプリッター、６０６は画像表示手段である小型モニター、６０７は画像投影光学系、６０８は第２偏光手段である第２偏光板、６０９は双眼鏡筒部の結像光学系、６１０は第３偏光手段である第３偏光板、６１１は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。図中、符号６１３で囲まれた範囲内の光学素子はすべて手術用顕微鏡本体部ハウジング内に内蔵されており、符号６１４で囲まれた範囲内の光学素子はすべて手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジング内に内蔵されている。
図２３中、６１５は観察物体、６１６は対物光学系、６１７は変倍光学系、６１８は第１偏光手段である第１偏光板、６１９はビームスプリッター、６２０は画像表示手段である小型モニター、６２１は画像投影光学系、６２２は第２偏光手段である第２偏光板、６２３は双眼鏡筒部結像光学系、６２４は偏向プリズム、６２５は第３偏光手段である第３偏光板、６２６は接眼光学系、１６は観察者、６２８は手術用顕微鏡本体部、６２９は手術用顕微鏡双眼鏡筒部、６３０は照明光学系をそれぞれ示している。
【００５４】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、上記実施例１で示した効果と同じ効果を観察者の右眼で得ることができ、しかも小型モニター６０６の電源ケーブル等も手術用顕微鏡本体部ハウジング内に内蔵することにより、顕微鏡周辺に発生しがちなケーブル等のはいまわしを防ぐことができ、煩雑でない手術用顕微鏡を提供することができる。
なお、本実施例において、ビームスプリッター６０５を、透過と反射とで偏光方向が異なる偏光ビームスプリッターにすれば第１、第２偏光板６０４、６０８を省略することができる。また、本実施例では、第１、２、３偏光板６０４，６０８，６１０及び、ビームスプリッター６０５、画像投影光学系６０７、小型モニター６０６を観察者の右眼側の光学系にしか配置していないが、両眼の光学系に配置しても良い。また、図２２では、ビームスプリッター６０５を変倍光学系６０２の後に配置したが、変倍光学系６０２の前に配置しても良い。
また、図２２では、小型モニター６０６からビームスプリッター６０５に入射する光束は観察者に対して右側から入射しているが、図２３に示すように小型モニターからビームスプリッターに入射する光束が観察者に対して手術用顕微鏡本体部の背面側から入射するように小型モニター６２０、画像投影光学系６２１、第２偏光板６２２、ビームスプリッター６１９を配置すれば、手術用顕微鏡の左右側の作業空間を大きくとることができるため、手術に適した手術用顕微鏡を提供することができる。
【００５５】
第１８実施例
図２４は第１８実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中７００は観察物体、７０１は対物光学系、７０２は変倍光学系、７０３は第１偏光ビームスプリッター、７０４は画像表示手段である第１小型モニター、７０５は画像投影光学系、７０６は第２偏光ビームスプリッター、７０７は結像光学系、７０８は第１接眼光学系、７０９は偏向プリズム、７１０は第２接眼光学系である。ここで、符号７１１で囲まれた範囲の上記光学素子は、図示していないが、観察者に対して第１接眼光学系７０８の右側にも配置されており、その配置された光学系の接眼光学系を第３接眼光学系とする。７１２は第２小型モニター、７１３は第４接眼光学系、１６は観察者、７１５は第２小型モニター７１２に表示された画像の観察像、７１６は観察物体７００の顕微鏡観察像、７１７は第１小型モニター７０４に表示された画像の観察像、７１８は観察物体７００の顕微鏡観察像と第１小型モニター７０４に表示された画像の観察像が重なって見える重像をそれぞれ示している。
【００５６】
第２偏光ビームスプリッター７０６は配置されたその位置で回転でき、また、光束外に移動できるようになっている。
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、第２偏光ビームスプリッター７０６を図２４に示した通りの配置にすると、顕微鏡光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を透過し、第１接眼光学系７０８へ向けて導かれ、第１小型モニター７０４からの光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を反射し、第２接眼光学系７１０へ向けて導かれる、また、第２小型モニターからの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、２、４接眼光学系７０８，７１０，７１３の射出瞳はすべて観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ａで示すように中心部に顕微鏡観察像７１６、上下に画像７１５，７１７の３つの像を同時に観察できる。
この表示レイアウトはあくまで顕微鏡像をもとに手術を行う際に最適であり、上下の画像には内視鏡画像や超音波断層画像等を表示でき、これらの画像から手術に有効な情報を得ながら中央の顕微鏡像観察下で手術が行える。
【００５７】
また、第２偏光ビームスプリッター７０６が９０度回転し、第２偏光ビームスプリッター７０６の反射光の向きを紙面に対して垂直手前方向に向くよう配置すると、顕微鏡光束は第２偏光ビームスプリッター７０６で反射し、図示しない第３接眼光学系へ向けて導かれ、第１小型モニター７０４からの光束は第２偏光ビームスプリッター７０６を透過し、第１接眼光学系７０８へ向けて導かれる。また、第２小型モニター７１２からの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、２、４接眼光学系７０８，７１０，７１３の射出瞳はすべて観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ｂで示すように中心部に第１小型モニター７０４に表示された画像７１７、その右に顕微鏡像７１６、中心部像７１７の上に第２小型モニター７１２に表示した画像７１５の３つの像を同時に観察できる。この表示レイアウトは内視鏡画像をもとに手術を行う際に最適であり、中心部に内視鏡画像を表示し、上側にナビゲーション画像を表示すると、右側の顕微鏡像や、上側のナビゲーション画像をもとに中心部内視鏡画像のオリエンテーションを付けながら内視鏡観察下で手術が行える。
【００５８】
また、第２偏光ビームスプリッター７０６を光束外に移動させると、第１偏光ビームスプリッター７０３により重ね合わされた顕微鏡光束と第１小型モニター７０４からの光束は重ね合わされたまま、結像光学系７０７ａを透過し、重ね合わさった像として第１接眼光学系７０８で観察される。第２小型モニター７１２からの光束は常に第４接眼光学系７１３に導かれ、第１、４接眼光学系７０８，７１３の射出瞳は観察者１６の瞳孔位置で重なっているため、図中Ｃに示すように中心部に顕微鏡像と第１小型モニター７０４に表示した画像との重なり合った重像７１８、その上に第２小型モニター７１２に表示した画像７１５を同時に観察できる。この表示レイアウトはナビゲーションによる観察者の誘導を行う際に最適であり、中心部で顕微鏡像にナビゲーションによる指標や輪郭の強調表示を重ねて表示し、ナビゲーションの指示や注意をダイレクトに観察者が受けることができる。上側にはナビゲーション画像によるオリエンテーションを補助する画像を表示すればより一層観察者をサポートすることができる。
【００５９】
このように、本実施例によれば、第２偏光ビームスプリッター７０６の配置の仕方の変化だけで様々な表示レイアウトが実現でき、観察者１６に様々な画像を画像の質に合わせた表示方法で顕微鏡観察像と同時に提供でき、手術の様々なサポートが行える手術用顕微鏡を提供することができる。
【００６０】
第１９実施例
図２５は第１９実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の側面図であり、図２６はその上面図である。
図２５中の８００は手術用顕微鏡本体部、８０１は結像光学系、８０２は偏向プリズム、８０３は偏光ビームスプリッター、８０４は第３偏光手段である第３偏光板、８０５は第１接眼光学系、８０６は画像表示手段である小型モニター、８０７はリレー光学系、８０８は偏向プリズム、８０９は第２接眼光学系、１６は観察者、８１０．１は顕微鏡観察像、８１０．２は顕微鏡観察像中に表示された画像観察像、８１０．３は顕微鏡観察像と画像観察像とが重なった重像、８１０．４は顕微鏡観察像、８１０．５は画像観察像をそれぞれ示している。
図２６中の８００は手術用顕微鏡本体部、８０１は結像光学系、８１３は偏向ミラー、８１４はイメージローテーター、８０２、８１６は偏向プリズム、８０３は偏光ビームスプリッター、８０４は第３偏光手段である第３偏光板、８０５は第１接眼光学系、８２０は画像表示手段である小型モニター、８０７はリレー光学系、８０９は第２接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００６１】
図２５に示す偏光ビームスプリッター８０３は顕微鏡光束と小型モニター８０６からの光束を両光束に直交する偏光方向を与えつつ重ね合わせている。なお、第２接眼光学系８０９側への射出面は遮光されている。さらに、偏光ビームスプリッター８０３は光束外へと移動可能な構成となっている。
また、第３偏光板８０４は部分的に偏光特性の異なる偏光板として構成されており、これも光束外へと移動可能な構成となっている。
【００６２】
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、偏光ビームスプリッター８０３から射出される重ね合わさった両光束は第３偏光板８０４により再度部分的に分別され第１接眼光学系８０５を介して図２５のＡに示すような状態に両像を同時に観察することができる。
なおこの表示レイアウトは小型モニター８０６に内視鏡画像を表示する際に最適である。
【００６３】
また、第３偏光板８０４を光路外に移動させると、重ね合わさった両光束を分別しないため、第１接眼光学系８０５にて図２５のＢに示すように両像が重なった重像として両像を同時に観察することができる。
この表示レイアウトは小型モニターにナビゲーション画像（指標や輪郭強調など）を表示し、観察者に直接注意を促したり、観察者の誘導を行う場合に最適である。
【００６４】
また、第３偏光板８０４、偏光ビームスプリッター８０３をともに光路外に移動させると、両光束は重ね合わされず、顕微鏡光束は第１接眼光学系８０５へ、小型モニター８０６からの光束は第２接眼光学系８０９へと導かれる、また、第１接眼光学系８０５と第２接眼光学系８０９の射出瞳はともに観察者の瞳孔位置で重なっているため、それぞれ第１、第２接眼光学系８０５，８０９を介して図２５のＣに示すように両像を大きく同時に観察することができる。
この表示レイアウトは非常に高精細な画像を小型モニターに表示させる場合に最適である。
【００６５】
このように、本実施例によれば、第３偏光板８０４、偏光ビームスプリッター８０３の移動の組み合わせのみで多彩な両像の同時観察を観察者に提供することができる。
なお、本実施例ではビームスプリッターとして偏光ビームスプリッター８０３を用いたが、第３偏光板８０４を用いない場合は通常のビームスプリッターを用いても良い。
なお、本実施例の第２接眼光学系８０９は少なくとも一面が対称面を持たない曲面を有するプリズム状プラスチック成形レンズから成っている。
また、第２接眼光学系８０９のアイレリーフは少なくとも第１接眼光学系８０５のアイレリーフの１．２倍有することが望ましい。第２接眼光学系８０９のアイレリーフがこの条件を満たさないとどんどん観察者の顔方向に突出し、非常に使いづらい顕微鏡となってしまう。
さらに、第２接眼光学系８０９の射出瞳径は少なくとも第１接眼光学系の射出瞳径より大きいことが望ましい。こうすると、観察者が第２接眼光学系から得られる像を注視しようとして眼を振った場合に第２接眼光学系から得られる像がケラれることを防止することができる。
【００６６】
第２０実施例
図２７は第２０実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。観察者の右眼側光学系は省略し、図示しない。
図中９００は観察物体、９０１は対物光学系、９０２は変倍光学系、９０３は第１偏光手段である第１偏光板、９０４はビームスプリッター、９０５は画像表示装置である小型モニター、９０６は画像投影光学系、９０７は偏向プリズム、９０８は第２偏光手段である第２偏光板、９０９は結像光学系、９１０は偏光ビームスプリッター、９１１は偏光プリズム、９１２は結像位置、９１３は接眼光学系、１６は観察者をそれぞれ示している。
【００６７】
第１、第２偏光板９０３，９０８はそれぞれ配置されたその位置で回転できようになっており、そのため、第１、第２偏光板９０３，９０８の回転によりそれぞれの偏光板を透過する観察物体からの光束と小型モニター９０５からの光束に任意な偏光方向を与えることができ、それぞれの光束の偏光ビームスプリッター９１０での透過及び反射量のコントロールができる。よって、第１偏光板９０３を回転させることで顕微鏡観察像を図中Ａに示す位置に結像させたり、Ｂに示す位置に結像させたりすることができる。もちろん第２偏光板９０８を回転させることで小型モニター９０５に表示した画像も同様である。
本実施例の手術用顕微鏡はこのように構成したので、第１、２偏光板の回転だけで顕微鏡観察像と小型モニターに表示した観察画像の表示位置を任意に交換でき、観察者の望む状態で顕微鏡観察像と観察画像とを同時に提供できる。
【００６８】
第２１実施例
図２８は第２１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。本実施例は、図１５に示した第１３実施例と一部共通の構成を含んでいるので、実質上図１５で用いたのと同一の部材には同一符号を用い、その部材についての説明は省略する。図中、１１０１は第１の反射型ＬＣＤ、１１０２は第２の反射型ＬＣＤ、１１０３はＬＥＤ、１１０４は拡散板、１１０５は反射型ＬＣＤ用照明光学系、１１０６は偏光ビームスプッリター、１１０７は第１の反射型ＬＣＤ１１０１から出射した紙面内上下方向の直線偏光状態を持つ光束、１１０８は第２の反射型ＬＣＤ１１０２から出射した紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ光束、１１０９は結像光学系、１１１０は第１の偏光板、１１１１は第２の偏光板、１１１２は結像光学系１１０９による結像位置、１１１３は第１の偏光板１１１０を透過した観察物体からの光束、１１１４は第２の偏光板１１１１を透過した観察物体からの光束、１１１５は第１の偏光板１１１０を透過した第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１１１６は第２の偏光板１１１１を透過した第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１１１７は接眼光学系である。
【００６９】
この実施例に拠れば、第１及び第２の反射型LCD１１０１及び１１０２を出射した光束は、偏光ビームスプリッター１１０６により互いに直交する偏光状態を与えられて混じり合わされ、更にビムスプリッター１４６により観察物体５０３からの光束と混じり合わされる。このようにして混じり合わされた光束は、結像光学系１１０９により結象され、接眼光学系１１１７により観察者１６により観察されるが、観察される前に第１及び第２の偏光板１１１０及び１１１１により透過する光束を制限される。第１の偏光板１１１０は紙面内水平方向の直線偏光を持つ光束のみを透過し、第２の偏光板１１１１は紙面に対して垂直方向の直線偏光を持つ光束のみを透過する。したがって、観察者１６の左目で観察される像は、観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１に表示された画像のみであり、右目で観察される像は、観察物体５０３の像と第２の反射型LCD１１０２に表示された画像のみである。
【００７０】
また、第１及び第２の偏光板１１１０及び１１１１は、観察者１６の選択で夫々別々に９０°回転させたり、光束外に退避させたりすることが出来る。これにより、観察者１６の左右の目に導かれる画像を、第１の反射型LCD１１０１からのもと第２の反射型LCD１１０２からのものとを逆にしたり、両方とも第１の反射型LCD１１０１からの画像にしたり、また両方とも第２の反射型LCD１１０２からの画像にしたり、更に観察物体５０３の像のみとして両方のLCDからの画像を遮蔽することも出来る。
【００７１】
ところで、回転可能な新たな偏光板１１１８を図中破線で示した位置に挿脱可能に配置すれば、この偏光板１１１８が無いときは、観察者の左目により観察される像は、観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１に表示された画像であり、右目により観察される像は観察物体の像と第２の反射型LCD１１０２に表示された画像であるものが、偏光板１１１８を光路に入れた場合は、観察者１６の観察する像を観察物体５０３の像と第１の反射型LCD１１０１のみとすることができ、またこの偏光板１１１８を90°回転させることにより、観察者１６の観察する像を観察物体５０３の像と第２の反射型LCD１１０２の画像のみとする事ができる。
【００７２】
手術中、術者は術部の像を観察すと同時に、神経モニターの観察や又は手術の録画状態を確認したい場合がある。そのような場合に、第１の反射型LCD１１０１にに神経モニターを映し出し、第２の反射型LCD１１０２に手術の録画状態を（RECサイン等）を映し出して置くことによって、術者は手術中に顕微鏡の接眼レンズから目を離すことなく、術部以外の情報を選択可能に得ることが出来る。これは、術者の集中力を保ちまた手術時間を短縮する上で非常に有効である。更には、第１の反射型LCD１１０１と第２の反射型LCD１１０２の各々に、例えば、立体内視鏡等によって得られた互いに視差を有する画像を表示すれば、観察者は物体の観察像と重ねて内視鏡画像等の立体観察をすることも出来る。
【００７３】
一般に、複数の画像を時分割等の手段を用いて１つの画像表示手段で表示する事も知られているが、これを実現するにはミキサーなどの手段が別途必要である。これに対して、本発明によれば、複数の画像表示手段を用いることなく、簡単に複数の画像を色々な組み合わせで観察者に提供することが可能である。
【００７４】
第２２実施例
図２９は第２２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。本実施例は、図２１に示した第１６実施例と図２８に示した第２１実施例の各一部共通の構成を含んでいるので、実質上図２１と図２８で用いたのと同一の部材には同一符号を用い、それらの部材についての説明は省略する。図中、１２０１は紙面内水平方向の直線偏光状態を持つ左眼用の観察物体１９０からの光束、１２０２は紙面垂直方向の直線偏光状態を持つ右眼用の観察物体１９０からの光束、１２０３は紙面内上下方向の直線偏光状態を持つ第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１２０４は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束、１２０５は右眼用の観察物体１９０からの光束，左眼用の観察物体からの光束，第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束及び第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束が全て混じり合った光束、１２０６は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ右眼用の観察物体１９０からの光束、１２０７は紙面水平方向の直線偏光状態を持つ左眼用の観察物体１９０からの光束、１２０８は紙面に対して垂直方向の直線偏光状態を持つ第２の反射型ＬＣＤ１１０２からの光束、１２０９は紙面内水平方向の直線偏光状態を持つ第１の反射型ＬＣＤ１１０１からの光束、１２１０は第３の偏光ビームスプリッターである。
【００７５】
本実施例によれば、左眼用の観察物体１９０からの光束１９５と右眼用の観察物体１９０からの光束１９６は、第１の偏光ビームスプリッター１９３により互いに直交する偏光状態を与えられ混じリ合わされる。また、第１及び第２の反射型LCD１１０１及び１１０２を出射した光束は、第２の偏光ビームスプリッター１１０６により互いに直交する偏光状態を与えられ混じり合わされる。更に、ビームスプリッター１９９により前記４光束は互いに混ざり合わされる。このようにして混じり合わされた光束１２０５は、結像光学系２０７により結像され、接眼光学系１１１７を介して観察者１６により観察されるが、観察される前に、第３の偏光ビームスプリッター１２１０により反射する光束と、透過する光束とに分けられる。詳しくは、右眼用の観察物体１９０からの光束１２０６と第２の反射型LCD１１０２からの光束１２０８は反射されて観察者１６の右眼へ、また、左眼用の観察物体１９０からの光束１２０７と第１の反射型LCD１１０１からの光束１２０９は透過して観察者１６の左眼へと導かれる。ここで、２つの画像表示手段即ち第1と第２の反射型LCD１１０１と１１０２に互いに視差を有する画像を表示させれば、術者は術部の立体像を観察すると同時に立体画像を観察することが出来る。
【００７６】
観察者の右眼と左眼に、夫々異なる画像表示手段からの画像を重ね合わせる方法としては、図３１に示す構成のものが知られているが、これは、実体顕微鏡に内蔵された一対の光学系の夫々に光路合成手段を配設すると共に、それら２つの光路合成手段に別々の画像表示手段からの光束を入射させるための専用の光学系が夫々必要となるため、大型化を避けられない。
【００７７】
また、第1及び第２の反射型LCD１１０１および１１０２の各々に、例えば超音波プローブによって得た互いに視差を有する画像を表示させれば、観察者は物体の観察像と超音波像を各々の像の深さ関係を含めて得ることが出来るが、これを以下に簡単に説明する。
【００７８】
図３０（a）において、１２１１は実体顕微鏡、１２１２は超音波プローブ、１２１３は超音波プローブの先端が実体顕微鏡のピント位置１２１４に対してどういう位置関係にあるかを検出するセンサーであり、両者の位置関係を平面座標X，Y及び深さ座標Zで検出する。これらの座標によって２つの画像表示手段上に表示する超音波画像の位置を決定する。具体的には以下の通りである。まず、２つの画像表示手段１２１５，１２１６（図３０（b）及び（c）参照）上のモニター面中心を実体顕微鏡の観察中心１２１７に合わせる。次に、その位置から平面座標X，Yをもとに換算したモニター上での変位量X´，Y´（図３０（b）及び（c）参照）だけ変位させた位置P，P´を基準に深さ座標Zを視差に換算したZ´分だけ変位させた位置Q，Q´を中心位置として超音波画像を表示させる。こうすることによって、常にセンサーを機能させ続ければ、実体顕微鏡による観察位置に対する超音波像を、深度方向の情報を合わせて表示することがリアルタイムで可能である。
【００９５】
【発明の効果】
以上、本発明の実体顕微鏡によれば、簡単な切り替えにより、顕微鏡像と画像表示手段に表示した画像との重像、顕微鏡像の一部に画像、顕微鏡像と画像との切り替えができ、画像の性質に合わせた最適な顕微鏡像と画像との同時観察が可能となり、かつ作業性の良い小型な実体顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２】 第２実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図３】 第３実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図４】 第４実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図５】 第５実施例を示し、図４で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図６】 第６実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図７】 第７実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図８】 第８実施例を示し、図１で示した光学系配置の第３偏光板に加えた改良を表すため、主に第３偏光板周辺の構成を表した図である。
【図９】 第９実施例を示し、観察装置の光学系配置構成図である。
【図１０】 第１０実施例の双眼鏡筒部の光学系配置を表す図であり、図１０（Ａ）は本実施例の双眼鏡筒部の光学系配置の正面図であり、（Ｂ）は横から見た図である。
【図１１】 第１０実施例を示し、図１０の双眼鏡筒部が手術用顕微鏡本体部に対し着脱可能な構成となっていることを示す図である。
【図１２】 第１１実施例を示す中間鏡筒部の光学系配置構成図である。
【図１３】 第１１実施例を示し、図１２の中間鏡筒部が手術用顕微鏡本体部と双眼鏡筒部の間で着脱可能な構成となっていることを示す図である。
【図１４】 第１２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１５】 第１３実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１６】 図１５に示す実施例の変形例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図１７】 第１４実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部、特に眼幅調整機構部の光学系配置構成図である。
【図１８】 第１４実施例との比較のためにジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の図である。
【図１９】 ジーテントップ式の眼幅調整機構を持つ双眼鏡筒光学系の結像位置に第３偏光板を置いた場合の左右の観察像を示す図である。
【図２０】 第１５実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２１】 第１６実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２２】 第１７実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２３】 第１７実施例を示す手術用顕微鏡の図２１とは別の光学系配置構成図である。
【図２４】 第１８実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２５】 第１９実施例を示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の側面図である。
【図２６】 図２５に示す手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の光学系配置の上面図である。
【図２７】 第２０実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２８】 第２１実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図２９】 第２２実施例を示す手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図３０】 画像表示手段に超音波プローブによって得た画像を表示させるようにした実体顕微鏡装置の概略構成と超音波画像の表示方法を説明した図である。
【図３１】 観察者の右眼と左眼に互いに異なる画像表示手段からの画像を重ね合わせるように構成した実体顕微鏡の公知例の概略図である。
【符号の説明】
１，８６，１０９，１２６，１３１，１７８，１９０，５０３，５０５，６００，６１５，７００，９００・・・観察物体
２，８７，１３２，１４４，１７９，１９１，５０６，６０１，６１６，７０１，９０１・・・対物光学系
３，９７，６０４，６１８，９０３，１１１０・・・第１偏光板
４・・・観察物体からの光来が第１偏光板を透過した後に持つ偏光方向
５，８２，９３，９８，１２４，１４０，１５３，５１３，６０６，６２０，８０６，８２０，９０５・・・小型モニター
６，８４，９４，１００，１２５，１４１，１５４，１８３，２０２，５１４，６０７，６２１，７０５，９０６・・・画像投影光学系
７，８５，１０２，６０８，６２２，９０８，１１１１・・・第２偏光板
８・・・小型モニターからの光束が第２偏光板を透過した後に持つ偏光方向
９，７１，１０３，１５０，５１１，６０５，６１９，９０４・・・ビームスプリッター（ＢＳ）
１０，１７，２６，３５，４５，５６，６２，７２，８９，１４３，１５５，１６３，１８４，２０７，５００，６０９，６２３，７０７，８０１，８１２，９０９，１１０９・・・結像光学系
１１・・・ＢＳにより重ね合わされた後の観察物体からの光束が持つ偏光方向
１２・・・ＢＳにより重ね合わされた後の小型モニターからの光束が持つ偏光方向
１３，１９，３８，５０，６４，７４，９０，１０５，１２０，１４９，１６１，１６７，５１０，６１０，６２５，８０４，８１８・・・第３偏光板
１４・・・第３偏光板を透過した後の光束の偏光方向
１５，２４，３３，４０，４８，６０，６９，８０，９１，１０６，１６２，１６８，１８７，２１０，６１１，６２６，９１３，１１１７・・・接眼光学系
１６・・・観察者
１８，２７，２６・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
２０，２１・・・第３偏光板の一部
２２，２３，４２・・・観察像
２８，３０，８８，１１８，１３４，１４６，１８０，５０８，８０３，８１７，９１０，１１０６，１２１０・・・偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）
２９・・・結像光学系の第２群レンズ
３１・・・ＰＢＳを反射した光束を偏向させるプリズム
３２・・・ＰＢＳを反射した光束が結像して作る観察像
３７，４７，１０４，１６６，９１２，１１１２・・・結像位置
３９・・・第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分
４３・・・観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分を透過した光束が作る観察像
４４・・・観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分以外を透過した光束が作る観察像
４６・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
４９・・・接眼光学系で観察できる範囲
５１・・・第３偏光板のうち一部のみ偏光方向が９０°異なる部分
５３・・・観察者が観察している観察像
５４・・・観察者が観察している観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分を透過した光束が作る観察像
５５・・・観察者が観察している観察像の中で第３偏光板のうち一部偏光方向が９０°異なる部分以外を透過した光束が作る観察像
５７，６３，７３・・・重ね合わさった２つの光束の偏光状態
５８・・・重ね合わさった２つの光束外に移動した第３偏光板
５９・・・互いの像が重なり合って重像となっている観察像
６５・・・λ／２板
６６・・・第３偏光板とλ／２板の重なり合った部分
６７・・・第３偏光板のみを透過した光束が結像して作る観察像
６８・・・第３偏光板とλ／２板の重なり合った部分を透過した光束が結像して作る観察像
７５・・・液晶板
７６・・・液晶板のうち偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲
７７・・・コントローラー
７８・・・液晶板のうち偏光方向を変えていない範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像
７９・・・液晶板のうち偏光方向を変えている範囲と第３偏光板とが重なっている範囲を透過した光束が結像して作る観察像
８３・・・液晶板の電圧をＯＮにしてある部分に相当する部分
９５，１５７，８１４・・・イメージローテーター
９６，９９，１１７，１５８，１９２，２００，６２４，７０９，８０２，８０８，８１５，８１６，９０７、９１１・・・偏向プリズム
１０１，１１５，１５６，１５９，５０１，８１３・・・偏向ミラー
１０８，１１０，１２７，８００，８１１・・・手術用顕微鏡本体部
１１１・・・双眼鏡筒ユニット
１１２・・・通常の双眼鏡筒ユニット
１１３，１３９・・・観察者の眼
１１４・・・手術用顕微鏡本体部から射出する光束
１１６，１３６・・・アフォーカルリレー光学系の前群
１１９，１３７・・・アフォーカルリレー光学系の中間結像点
１２１・・・アフォーカルリレー光学系の後群
１２３・・・双眼鏡筒光学系へと入射する光束
１２８・・・中間鏡筒ユニット
１２９・・・通常の双眼鏡筒ユニット
１３３，１４５，１９４，５０７，６０２，６１７，７０２，９０２・・・変倍光学系
１３５，１４７，５０９・・・アフォーカルリレー光学系
１３８，１５１，５１５・・・双眼鏡筒光学系
１４２・・・ＣＣＤ
１４８・・・中間結像点
１６０・・・結像光学系による結像位置
１６４・・・平行四辺形プリズム
１６５・・・平行四辺形プリズムに入射する光軸
１６９・・・観察者が左眼で観察できる観察像
１７０・・・観察者が右眼で観察できる観察像
１７１・・・左眼観察像中の顕微鏡観察像部分
１７２・・・右眼観察像中の顕微鏡観察像部分
１７３・・・左眼観察像中の画像部分
１７４・・・右眼観察像中の画像部分
１８１・・・液晶モニター
１８２・・・液晶モニターから射出する光束が持つ偏光方向
１８５・・・ＰＢＳ透過後の顕微鏡光束が持つ偏光方向
１８６・・・ＰＢＳ反射後の液晶モニター光束が持つ偏光方向
１８９・・・顕微鏡観察像と画像とが重なった像
１９３・・・１個目のＰＢＳ
１９５・・・左眼用顕微鏡光束
１９６・・・右眼用顕微鏡光束
１９７・・・１個目のＰＢＳを透過した左眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
１９８・・・１個目のＰＢＳを反射した右眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
１９９・・・２個目のＰＢＳ
２０１・・・モニター
２０３・・・２個目のＰＢＳを透過した左眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
２０４・・・２個目のＰＢＳを反射した右眼用顕微鏡光束が持つ偏光方向
２０５・・・２個日のＰＢＳを反射した、モニターからの光束が持つ偏光方向
２０６・・・２個日のＰＢＳを透過した、モニターからの光束が持つ偏光方向
２０８・・・左眼用第３偏光板
２０９・・・右眼用第３偏光板
２１２・・・観察者が観察する観察像
２１３・・・顕微鏡観察像部分
２１４・・・画像部分
２１５・・・光源ランプ
２１６，６３０・・・照明光学系
６１３・・・手術用顕微鏡本体部ハウジングに内蔵する範囲
６１４・・・手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジングに内蔵する範囲
６２８・・・手術用顕微鏡本体部ハウジング
６２９・・・手術用顕微鏡双眼鏡筒部ハウジング
７０３・・・第１偏光ビームスプリッター
７０４・・・第１小型モニター
７０６・・・第２偏光ビームスプリッター
７０８，８０５，８１９・・・第１接眼光学系
７１０，８０９，８２２・・・第２接眼光学系
７１２・・・第２小型モニター
７１３・・・第４接眼光学系
７１５・・・第２小型モニターの像
７１６，８１０．１，８１０．４・・・顕微鏡観察像
７１７・・・第１小型モニターの像
７１８・・・距微鏡観察像と第１小型モニターの像の重像
８０７，８２１・・・リレー光学系
８１０．２，８１０．５・・・画像観察像
８１０．３・・・顕微鏡観察像と画像観察像とが重なり合った重像
１１０１・・・第１の反射型ＬＣＤ
１１０２・・・第２の反射型ＬＣＤ
１１０３・・・ＬＥＤ
１１０４・・・拡散板
１１０５・・・反射型LCD用照明光学系
１１０７，１１０８，１１１３，１１１４，１１１５，１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５，１２０６１２０７，１２０８，１２０９・・・光束
１２１１・・・実体顕微鏡
１２１２・・・超音波プローブ
１２１３・・・センサー
１２１４・・・実体顕微鏡のピント位置
１２１５，１２１６・・・画像表示手段
１２１７・・・観察中心
Claims (8)
- 観察物体の観察像と画像表示手段に表示した画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、
透過と反射とで直線偏光方向が直交している偏光光路合成手段を用いて前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とを重ね合わせ、かつ、重ね合わせた後の両光束の偏光方向を互いに直交させ、
部分的に偏光特性が異なり前記重ね合わされた光束を透過させる際に前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とに部分的に分離できる偏光手段を、前記重ね合わされた光束の光路上に該光束の光軸を中心として９０度ずつ回転可能に配置して、
前記観察物体の観察像と前記画像表示手段に表示した画像とを同時に観察し、かつ、該観察像と該画像の表示範囲を切り替えることができるようにしたことを特徴とする実体顕微鏡。 - 前記偏光光路合成手段が、前記観察物体からの光路上に配置された前記観察物体からの光束に偏光特性を持たせる第１偏光手段と、前記画像表示手段からの光路上に配置されていて前記画像表示手段からの光束に前記第１偏光手段を透過した観察物体からの光束が持つ偏光方向と直交する方向の偏光特性を持たせる第２偏光手段と、前記第１、第２偏光手段からの光路上に配置されていて前記第１、第２偏光手段を透過したそれぞれの光束を重ね合わせる光路合成手段と、からなることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。
- 前記偏光手段が、重ね合わされた前記観察物体からの光束と前記画像表示手段からの光束とが結像する中間結像面上又はその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
- 前記偏光手段が、前記重ね合わされた光束に対して垂直にスライドできることを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
- 前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に前記重ね合わされた光束に対して垂直に移動可能に配置されたλ／２板と、により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
- 前記偏光手段が、偏光板と、該偏光板の物体側から見て直前に配置された液晶板と、により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
- 前記画像表示手段、前記第１偏光手段、前記第２偏光手段、前記偏光手段を、又は、前記画像表示手段、前記偏光光路合成手段及び前記偏光手段を１つのハウジング内に内蔵し、ユニットとして、実体顕微鏡本体部と実体顕微鏡双眼鏡筒部の間に着脱可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡。
- 前記偏光手段を実体顕微鏡双眼鏡筒部内の中間結像面上又はその近傍に配置した双眼鏡筒が、イエンチ式の眼幅調整機構を有していることを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000235258A JP4733817B2 (ja) | 1999-07-30 | 2000-07-31 | 実体顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-217514 | 1999-07-30 | ||
| JP1999217514 | 1999-07-30 | ||
| JP21751499 | 1999-07-30 | ||
| JP2000235258A JP4733817B2 (ja) | 1999-07-30 | 2000-07-31 | 実体顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108905A JP2001108905A (ja) | 2001-04-20 |
| JP4733817B2 true JP4733817B2 (ja) | 2011-07-27 |
Family
ID=26522059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000235258A Expired - Fee Related JP4733817B2 (ja) | 1999-07-30 | 2000-07-31 | 実体顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4733817B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002336270A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-26 | Olympus Optical Co Ltd | 手術用顕微鏡 |
| DE102005063360A1 (de) | 2005-07-19 | 2007-04-05 | Lanxess Deutschland Gmbh | Organische Pigmente für Farbfilter |
| JP4921797B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2012-04-25 | 株式会社 ニコンビジョン | 観察装置 |
| JP5184752B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2013-04-17 | オリンパス株式会社 | 実体顕微鏡 |
| JP6533358B2 (ja) * | 2013-08-06 | 2019-06-19 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 撮像装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000089123A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | 手術用顕微鏡 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61261713A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-19 | Olympus Optical Co Ltd | 電子式内視鏡装置 |
| JP3292493B2 (ja) * | 1992-02-05 | 2002-06-17 | オリンパス光学工業株式会社 | 手術用顕微鏡 |
| JPH10211162A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Union Optical Co Ltd | 視野方向選択式内視鏡 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000235258A patent/JP4733817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000089123A (ja) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Olympus Optical Co Ltd | 手術用顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001108905A (ja) | 2001-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6088154A (en) | Operating microscope | |
| US8786946B2 (en) | Surgical microscope system | |
| US5321447A (en) | Ophthalmoscopic attachment for a surgical microscope | |
| JP4721981B2 (ja) | 立体顕微鏡 | |
| JP2001208979A (ja) | 立体顕微鏡 | |
| US10481376B2 (en) | Surgical microscope having optical interfaces | |
| CN211934007U (zh) | 具有至少一个光束路径切换装置的手术显微镜 | |
| JP2003050356A (ja) | 手術用顕微鏡 | |
| JP2005095594A (ja) | 顕微鏡検査システム及び方法 | |
| JP4553613B2 (ja) | 顕微鏡、とりわけ立体顕微鏡 | |
| JP3534733B2 (ja) | 固定高倍率切換型顕微鏡 | |
| JP2006508392A5 (ja) | ||
| JP4733817B2 (ja) | 実体顕微鏡 | |
| US6333813B1 (en) | Stereomicroscope | |
| JP3292493B2 (ja) | 手術用顕微鏡 | |
| JP2938940B2 (ja) | 手術用顕微鏡 | |
| JP3619858B2 (ja) | 立体視顕微鏡 | |
| JPS63167318A (ja) | 実体顕微鏡 | |
| JP4510952B2 (ja) | 実体顕微鏡 | |
| JP2003066336A (ja) | 手術用顕微鏡 | |
| JP2004219734A (ja) | 実体顕微鏡 | |
| JP2009163200A (ja) | 立体顕微鏡 | |
| JP2000214388A (ja) | 実体顕微鏡 | |
| JP2000352671A (ja) | 実体顕微鏡 | |
| JP4398200B2 (ja) | 立体観察装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070515 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100721 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100803 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101026 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110208 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110318 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110419 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110425 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |