JP6636788B2 - 光学観察デバイスおよび光学観察デバイスを操作するための方法 - Google Patents
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Description
−少なくとも1つの接眼レンズ。
−画像を撮影するための少なくとも1つのカメラ。ここで、カメラは、最も単純な場合には、ただ1つのカメラチップによって実現することができる。
−物体視野像を表すための観察光線経路。
−少なくとも1つのディスプレイ。これは、電子的なオーバーレイ画像を表現するオーバーレイ光線経路の出発点となる。
−観察光線経路とオーバーレイ光線経路を重畳するための光学重畳装置。ここで、重畳装置は、例えばビームスプリッタとして構成することができる。
−少なくとも1つの接眼レンズに通じる、オーバーレイ光線経路を重畳された観察光線経路の接眼レンズ分岐経路と、少なくとも1つのカメラに通じる、オーバーレイ光線経路を重畳された観察光線経路のカメラ分岐経路とを形成するためのビームスプリッタ。ここで、ビームスプリッタは、特に、光学重畳装置と同一でよい。
−少なくとも1つのディスプレイが、特定のスペクトル範囲内のみで発光することができるディスプレイであること、または
−少なくとも1つのディスプレイにディスプレイ制御部が割り当てられ、ディスプレイ制御部が、電子的に生成されるオーバーレイ画像を生成するために、少なくとも1つのディスプレイが特定のスペクトル範囲内のみで発光するように少なくとも1つのディスプレイ制御すること、または
−特定のスペクトル範囲のみを通過させるフィルタが、少なくとも1つのディスプレイの下流に接続されること
によって行われる。
−少なくとも1つのカメラが、特定のスペクトル範囲に対して感度がない、もしくは特定のスペクトル範囲に対するカメラの感度が、カメラによって撮影される別のスペクトル範囲よりもかなり低いこと、または
−ビームスプリッタと少なくとも1つのカメラとの間に、オーバーレイ光線経路を重畳された観察光線経路のカメラ分岐経路から特定のスペクトル範囲をフィルタ除去するためのフィルタが存在すること、または
−画像処理ユニットが存在し、画像処理ユニットが、少なくとも1つのカメラによって撮影された画像から特定のスペクトル範囲を除去すること
によって制限される。
2 主対物レンズ
3 観察光線経路
4 オーバーレイ光線経路
5 立体視用部分光線経路
6 立体視用部分光線経路
7 立体視用部分光線経路
8 立体視用部分光線経路
9 物体視野
11 ディスプレイ
13 ディスプレイ
14 ディスプレイ制御部
15 ビームスプリッタ
17 接眼レンズ分岐経路
19 カメラ分岐経路
21 双眼鏡筒
23 接眼レンズ
24 スペクトルフィルタ
25 カメラ
27 カメラ
29 対角面
31 照明装置
33 光源
35 照明光学系
37 画像評価ユニット
38 制御ユニット
39 スペクトルフィルタ
41 スペクトルフィルタ
43 オーバーレイ画像
45 物体視野像
47 重畳された画像
49 画像処理ユニット
125 カメラ
Claims (15)
- 光学観察デバイス(1)を操作するための方法であって、前記光学観察デバイス(1)が、少なくとも1つの接眼レンズ(23)と、少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と、物体視野像(45)を表示するための観察光線経路(3)とを備え、前記観察光線経路(3)に、電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)を表現するオーバーレイ光線経路(4)が重畳され、ここで、オーバーレイ光線経路(4)を重畳された観察光線経路(3)が、前記少なくとも1つの接眼レンズ(23)に通じる接眼レンズ分岐経路(17)と、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)に通じるカメラ分岐経路(19)とを有し、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)が、前記カメラ分岐経路(19)に基づいて画像を撮影し、前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)が、特定のスペクトル範囲内のみで生成され、または、画像の撮影時に前記少なくとも1つのカメラ(125)によって実質的に撮影されないスペクトル範囲、もしくは前記少なくとも1つのカメラ(25、27)での画像の撮影前に前記カメラ分岐経路(19)から除去されるスペクトル範囲、もしくは前記少なくとも1つのカメラ(25、27)での画像の撮影後に前記少なくとも1つのカメラ(25、27)によって撮影された画像から除去されるスペクトル範囲に制限され、前記特定のスペクトル範囲として、物体視野像(45)内に全くない、または低い強度でしかないスペクトル範囲が選択されることを特徴とする方法。
- 前記特定のスペクトル範囲として、物体視野像(45)のスペクトル範囲に比べて狭帯域のスペクトル範囲であるスペクトル範囲が選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記特定のスペクトル範囲が、可視スペクトル範囲の一部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、475〜510nmおよび525〜700nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、480〜600nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、430〜470nmおよび600〜750nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、800〜1000nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、可視スペクトル範囲もしくはその一部であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記オーバーレイ画像(43)が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影された画像に基づいて生成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 光学観察デバイス(1)を操作するための方法であって、前記光学観察デバイス(1)が、少なくとも1つの接眼レンズ(23)と、少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と、物体視野像(45)を表示するための観察光線経路(3)とを備え、前記観察光線経路(3)に、電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)を表現するオーバーレイ光線経路(4)が重畳され、ここで、オーバーレイ光線経路(4)を重畳された観察光線経路(3)が、前記少なくとも1つの接眼レンズ(23)に通じる接眼レンズ分岐経路(17)と、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)に通じるカメラ分岐経路(19)とを有し、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)が、前記カメラ分岐経路(19)に基づいて画像を撮影し、前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)が、特定のスペクトル範囲内のみで生成され、または、画像の撮影時に前記少なくとも1つのカメラ(125)によって実質的に撮影されないスペクトル範囲、もしくは前記少なくとも1つのカメラ(25、27)での画像の撮影前に前記カメラ分岐経路(19)から除去されるスペクトル範囲、もしくは前記少なくとも1つのカメラ(25、27)での画像の撮影後に前記少なくとも1つのカメラ(25、27)によって撮影された画像から除去されるスペクトル範囲に制限され、前記オーバーレイ画像(43)が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影された画像に基づいて生成され、
前記特定のスペクトル範囲が、可視スペクトル範囲またはその一部であり、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、赤外スペクトル範囲を含み、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部を含まず、
前記カメラ(25、27、125)によって撮影された画像が、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部での画像に変換され、前記画像が次いで、前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)となり、
前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)が前記物体視野像(45)のサイズおよび位置に合わせられるように、前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)を表現する前記オーバーレイ光線経路(4)が前記観察光線経路(3)に重畳される
ことを特徴とする方法。 - 前記撮影された画像の変換後の、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部での前記画像が、グレースケール画像、1つもしくは複数の色を有するカラー画像、または輪郭画像であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 少なくとも1つの接眼レンズ(23)と、
画像を撮影するための少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と、
物体視野像(45)を表示するための観察光線経路(3)と、
電子的なオーバーレイ画像(43)を表現するオーバーレイ光線経路(4)の出発点となる少なくとも1つのディスプレイ(11、13)と、
前記観察光線経路(3)を前記オーバーレイ光線経路(4)と重畳するための光学重畳装置(15)と、
前記少なくとも1つの接眼レンズ(23)に通じる、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)の接眼レンズ分岐経路(17)、および前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)に通じる、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)のカメラ分岐経路(19)を形成するためのビームスプリッタ(15)と
を備え、
前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)が、特定のスペクトル範囲内のみで生成され、または特定のスペクトル範囲に制限され、特定のスペクトル範囲内のみでの前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)の生成のため、または前記特定のスペクトル範囲への前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)の制限のために、
前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)が、前記特定のスペクトル範囲内のみで発光することができるディスプレイであり、または
前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)にディスプレイ制御部(14)が割り当てられ、前記ディスプレイ制御部(14)が、前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)を生成するために、前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)が前記特定のスペクトル範囲内のみで発光するように前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)を制御し、または
前記特定のスペクトル範囲のみを通過させるフィルタが、前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)の下流に接続され、
少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、
前記少なくとも1つのカメラ(125)が、前記特定のスペクトル範囲に対して感度がない、もしくは前記特定のスペクトル範囲に対する前記カメラ(125)の感度が、前記カメラによって撮影される別のスペクトル範囲よりもかなり低いこと、または
前記ビームスプリッタ(15)と前記少なくとも1つのカメラ(25、27)との間に、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)の前記カメラ分岐経路(19)から前記特定のスペクトル範囲をフィルタ除去するためのフィルタ(39)が存在すること、または
画像処理ユニット(49)が存在し、前記画像処理ユニット(49)が、少なくとも1つのカメラ(25、27)によって撮影された画像から前記特定のスペクトル範囲を除去すること
によって制限され、
前記特定のスペクトル範囲として、物体視野像(45)内に全くない、または低い強度でしかないスペクトル範囲が選択されることを特徴とする光学観察デバイス。 - 前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)が、可視スペクトル範囲内および/または赤外スペクトル範囲内で感度を有することを特徴とする請求項8に記載の光学観察デバイス。
- 前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、475〜510nmおよび525〜700nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、480〜600nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、430〜470nmおよび600〜750nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲の外にある可視スペクトル範囲の一部であること、
または
前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、800〜1000nmもしくはその一部に制限され、前記特定のスペクトル範囲が、可視スペクトル範囲もしくはその一部であること
を特徴とする請求項9に記載の光学観察デバイス。 - 前記撮影された画像を受信するために前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と接続された画像評価ユニット(37)が存在し、前記画像評価ユニット(37)が、前記撮影された画像からオーバーレイ画像(43)を生成し、前記画像評価ユニット(37)が、前記生成されたオーバーレイ画像を表示するためにディスプレイ(13)と接続されることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の光学観察デバイス。
- 少なくとも1つの接眼レンズ(23)と、
画像を撮影するための少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と、
物体視野像(45)を表示するための観察光線経路(3)と、
電子的なオーバーレイ画像(43)を表現するオーバーレイ光線経路(4)の出発点となる少なくとも1つのディスプレイ(11、13)と、
前記観察光線経路(3)を前記オーバーレイ光線経路(4)と重畳するための光学重畳装置(15)と、
前記少なくとも1つの接眼レンズ(23)に通じる、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)の接眼レンズ分岐経路(17)、および前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)に通じる、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)のカメラ分岐経路(19)を形成するためのビームスプリッタ(15)と
を備え、
前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)が、特定のスペクトル範囲内のみで生成され、または特定のスペクトル範囲に制限され、特定のスペクトル範囲内のみでの前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)の生成のため、または前記特定のスペクトル範囲への前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)の制限のために、
前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)が、前記特定のスペクトル範囲内のみで発光することができるディスプレイであり、または
前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)にディスプレイ制御部(14)が割り当てられ、前記ディスプレイ制御部(14)が、前記電子的に生成されるオーバーレイ画像(43)を生成するために、前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)が前記特定のスペクトル範囲内のみで発光するように前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)を制御し、または
前記特定のスペクトル範囲のみを通過させるフィルタが、前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)の下流に接続され、
少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、
前記少なくとも1つのカメラ(125)が、前記特定のスペクトル範囲に対して感度がない、もしくは前記特定のスペクトル範囲に対する前記カメラ(125)の感度が、前記カメラによって撮影される別のスペクトル範囲よりもかなり低いこと、または
前記ビームスプリッタ(15)と前記少なくとも1つのカメラ(25、27)との間に、前記オーバーレイ光線経路(4)を重畳された前記観察光線経路(3)の前記カメラ分岐経路(19)から前記特定のスペクトル範囲をフィルタ除去するためのフィルタ(39)が存在すること、または
画像処理ユニット(49)が存在し、前記画像処理ユニット(49)が、少なくとも1つのカメラ(25、27)によって撮影された画像から前記特定のスペクトル範囲を除去すること
によって制限され、
前記撮影された画像を受信するために前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)と接続された画像評価ユニット(37)が存在し、前記画像評価ユニット(37)が、前記撮影された画像からオーバーレイ画像(43)を生成し、前記画像評価ユニット(37)が、前記生成されたオーバーレイ画像を表示するためにディスプレイ(13)と接続され、
前記特定のスペクトル範囲が、可視スペクトル範囲またはその一部であり、前記少なくとも1つのカメラ(25、27、125)によって撮影される画像での前記スペクトル範囲が、赤外スペクトル範囲を含み、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部を含まず、
前記画像評価ユニット(37)が、前記カメラ(25、27、125)によって撮影される画像を、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部での画像に変換し、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部での前記画像を、前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)に出力するように構成され、
前記観察光線経路(3)と前記オーバーレイ光線経路(4)との重畳時に前記電子的に生成されたオーバーレイ画像(43)が前記物体視野像(45)のサイズおよび位置に合わせられるように前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)が構成される、および/またはディスプレイ制御部(14)が前記少なくとも1つのディスプレイ(11、13)を制御する
ことを特徴とする光学観察デバイス。 - 前記撮影された画像の変換後の、前記特定のスペクトル範囲を成す可視スペクトル範囲または可視スペクトル範囲の一部での前記画像が、グレースケール画像、1つもしくは複数の色を有するカラー画像、または輪郭画像である請求項12に記載の光学観察デバイス。
- 前記観察光線経路(3)および/または前記オーバーレイ光線経路(4)が立体視用光線経路であることを特徴とする請求項8〜13のいずれか一項に記載の光学観察デバイス。
- 手術用顕微鏡(1)としての形態を特徴とする請求項8〜14のいずれか一項に記載の光学観察デバイス。
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