JP2001075011A - Stereoscopic microscope - Google Patents

Stereoscopic microscope

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JP2001075011A
JP2001075011A JP25351399A JP25351399A JP2001075011A JP 2001075011 A JP2001075011 A JP 2001075011A JP 25351399 A JP25351399 A JP 25351399A JP 25351399 A JP25351399 A JP 25351399A JP 2001075011 A JP2001075011 A JP 2001075011A
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JP
Japan
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optical system
image
imaging
optical
relay
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25351399A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazushige Tanaka
千成 田中
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form right and left images having uniform brightness on an image pickup surface by correcting the respective deviation of the illuminance of right and left subject images caused by that the object light of the pair of photographing optical systems of a stereoscopic microscope is reflected by each reflection member. SOLUTION: The stereoscopic microscope possesses the pair of the photographing optical systems separated by a prescribed base line length and forming the pair of images for the same observation object and a convergence prism 260 to guide the optical axis of each photographing optical system to right and left image pickup areas on the image pickup surface of a CCD 116 by respectively shifting in parallel in directions in which they approach with each other. Density distribution filters 1 and 2 having the gradient of transmissivity by which it is increased from one end to the other end in a base line length direction are respectively arranged right before the incident end surfaces 261c and 262c of the prism 260, and a part of the luminous flux of each object light transmitted through each photographing optical system is shielded, so that specified luminous flux density is given to the object light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の撮影光学系
により、夫々、観察対象物の像を拡大して一旦結像さ
せ、この観察対象物の像を撮像面に再結像させて撮像す
る立体顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of enlarging and temporarily forming an image of an object to be observed by a pair of photographing optical systems, and re-forming the image of the object to be imaged on an imaging surface. To a stereo microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、観察対象物を拡大して結像させる
顕微鏡は、脳神経外科手術のように微細な組織を処置す
る際に使用されていた。即ち、脳のように微細な組織か
らなる器官は、その構造組織を肉眼で識別することが困
難であるために、このような器官の処置は、顕微鏡下で
行わざるを得ない。しかも、単眼の顕微鏡では、組織の
立体的構造を認識することが不可能であるので、組織を
立体的に拡大観察して正確な処置を可能とするために、
これらのような処置には立体顕微鏡が用いられているの
である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a microscope for enlarging and forming an image of an object to be observed has been used for treating a fine tissue as in neurosurgery. That is, since organs composed of fine tissues such as the brain are difficult to visually discriminate the structural tissues, such organs must be treated under a microscope. Moreover, with a monocular microscope, it is impossible to recognize the three-dimensional structure of the tissue, so in order to enable accurate treatment by observing the tissue three-dimensionally,
Stereoscopic microscopes are used for such procedures.

【0003】このような立体顕微鏡としては、ビデオ型
の立体顕微鏡がある。このビデオ型立体顕微鏡(以下、
単に「立体顕微鏡」という)には、所定の基線長を隔て
られた一対の撮影光学系により同一の観察対象物の像を
夫々形成させる光学構成が、採用されている。そして、
その立体顕微鏡には、観察対象物の映像を主術者又はそ
の他の手術関係者にモニタリングするために、各撮影光
学系によって作成された左右の像を撮像するCCD等の
カメラが配置される。このカメラの映像を表示するモニ
タとしては、観察者が観察対象物の映像を立体映像とし
て捉えられるように、立体視ビューワが用いられてい
る。この立体視ビューワは、上記カメラで撮影された観
察対象物の左右の映像をLCDパネル等のディスプレイ
上に表示するとともに、表示された左右の映像を左右眼
用に用意された一対のルーペで立体観察させる装置であ
る。従って、カメラの撮像面とディスプレイの表示面と
が有効に利用されるためには、夫々の左右の映像用の領
域が所定の境界線で接するように構成されねばならな
い。
[0003] As such a stereo microscope, there is a video stereo microscope. This video stereo microscope (hereinafter referred to as
An optical configuration in which an image of the same observation target is respectively formed by a pair of photographing optical systems separated by a predetermined base line length is employed in a “stereoscopic microscope”. And
A camera such as a CCD that captures left and right images created by the respective imaging optical systems is arranged in the stereoscopic microscope in order to monitor the image of the observation target to the main surgeon or other persons involved in the operation. A stereoscopic viewer is used as a monitor for displaying the image of the camera so that the observer can capture the image of the observation target as a stereoscopic image. This stereoscopic viewer displays left and right images of the observation object taken by the camera on a display such as an LCD panel, and displays the displayed left and right images with a pair of loupes prepared for the left and right eyes. It is a device for observation. Therefore, in order for the imaging surface of the camera and the display surface of the display to be effectively used, the left and right video regions must be configured to contact each other at a predetermined boundary.

【0004】そこで、各撮影光学系中の対物光学系によ
って一旦形成された観察対象物(被写体)の像(一次
像)における上記境界線の外側と共役な部分を夫々視野
枠で区切るとともに、視野枠によって区切られた一対の
像を各撮影光学系のリレー光学系によって夫々リレーし
て、カメラの撮像面の左右の撮像領域に夫々二次像とし
て再結像させる構成が、従来案出されている。この構成
によれば、撮像面の各撮像領域が明確に区分けられ、一
方の撮影光学系を透過した被写体光が撮像面における他
方の撮影光学系に対応した撮像領域に入射することが、
防止される。
In view of this, portions conjugate to the outside of the boundary line in the image (primary image) of the observation object (subject) once formed by the objective optical system in each photographing optical system are each partitioned by a field frame, and Conventionally, a configuration has been proposed in which a pair of images separated by a frame is relayed by a relay optical system of each photographing optical system and re-imaged as a secondary image on each of left and right imaging areas of an imaging surface of a camera. I have. According to this configuration, each imaging region on the imaging surface is clearly divided, and the subject light transmitted through one imaging optical system is incident on the imaging region corresponding to the other imaging optical system on the imaging surface.
Is prevented.

【0005】以上のようにして区分けされた撮像面にお
ける左右の撮像領域の中心同士の間隔は、左右の撮影光
学系の基線長よりも十分に小さい。従って、各リレー光
学系を透過する被写体光は、互いに近接する方向に平行
にシフトされて、左右の撮像領域に夫々二次像を結ばね
ばならない。そのため、両撮影光学系のリレー光学系と
撮像面との間には、各リレー光学系を透過する被写体光
を、クランク状に反射させて撮像面上の各撮像領域に入
射させる一対の反射部材が、配置される。
[0005] The distance between the centers of the left and right imaging areas on the imaging plane divided as described above is sufficiently smaller than the base line length of the left and right imaging optical systems. Therefore, the subject light transmitted through each relay optical system must be shifted in parallel in a direction approaching each other, and form secondary images in the left and right imaging regions, respectively. Therefore, between the relay optical system of both photographing optical systems and the imaging surface, a pair of reflecting members that reflect subject light transmitted through each relay optical system in a crank shape and enter each imaging region on the imaging surface. Is arranged.

【0006】各反射部材は、夫々二枚の平行な反射面を
有し、入射側から入射した被写体光を、それら反射面に
よって2回反射させて射出する。このとき、入射する被
写体光の進行方向と射出される被写体光の進行方向とは
互いに平行となるので、各反射部材は、リレー光学系に
よって形成される像を、そのまま平行移動させることが
できるのである。
Each of the reflecting members has two parallel reflecting surfaces, and the subject light incident from the incident side is reflected twice by the reflecting surfaces and emitted. At this time, since the traveling direction of the incident subject light and the traveling direction of the emitted subject light are parallel to each other, each reflecting member can translate the image formed by the relay optical system as it is. is there.

【0007】図26には、上記一対の反射部材の一例と
して、一対の光軸シフトプリズム401,402からな
る輻輳寄せプリズム400が、示されている。この輻輳
寄せプリズム400は、CCD116の撮像面における
左右の撮像領域の境界線に沿って撮像面に垂直に立てた
境界面Bo1を対称中心として相互に面対称となるよう
に五角柱形状に夫々形成された一対の光軸シフトプリズ
ム401,402を、この境界面Bo1を介して接合し
た構造を有しており、全体として略V字形状の平面形状
を有している。
FIG. 26 shows a converging prism 400 comprising a pair of optical axis shift prisms 401 and 402 as an example of the pair of reflecting members. The convergence shifting prism 400 is formed in a pentagonal prism shape so as to be mutually plane-symmetric with respect to a boundary surface Bo1 which is perpendicular to the imaging surface along the boundary between the left and right imaging regions on the imaging surface of the CCD 116. A pair of optical axis shift prisms 401 and 402 thus formed are joined via the boundary surface Bo1, and have a substantially V-shaped planar shape as a whole.

【0008】各光軸シフトプリズム401,402は、
互いに平行で境界面Bo1に対して45°傾いた第1反
射面401a,402a及び第2反射面401b,40
2bと、境界面Bo1に対して垂直な入射端面401
c,402c及び射出端面401d,402dと、第2
反射面401b,402b及び射出端面401d,40
2dに隣接しているとともに境界面Bo1に沿った接合
面401e,402eとを、有している。
Each optical axis shift prism 401, 402
First reflection surfaces 401a, 402a and second reflection surfaces 401b, 40 parallel to each other and inclined by 45 ° with respect to the boundary surface Bo1.
2b and an incident end surface 401 perpendicular to the boundary surface Bo1
c, 402c and the emission end faces 401d, 402d, and the second
Reflection surfaces 401b, 402b and emission end surfaces 401d, 40
It has bonding surfaces 401e and 402e adjacent to 2d and along the boundary surface Bo1.

【0009】これら各光軸シフトプリズム401,40
2内を通過するリレー光学系の光軸Ax2,Ax3は、
第1反射面401a,402a及び第2反射面401
b,402bによってクランク状に折り曲げられ、境界
面Bo1に近接して平行に進み、CCD116の撮像面
の各撮像領域の中心を通る。従って、これら各光軸シフ
トプリズム401,402は、入射端面401c,40
2cから入射した被写体光を、外側の第1反射面401
a,402aによって境界面Bo1に向けて反射し、さ
らに内側の第2反射面401b,402bによって境界
面Bo1と同じ方向に反射し、境界面Bo1に垂直な射
出端面401d,402dから射出する。そして、各光
軸シフトプリズム401,402の射出端面401d,
402dから射出された左右の各被写体光は、CCD1
16の撮像面の各撮像領域で観察対象物(被写体)の左
右の像を再結像する。
Each of these optical axis shift prisms 401, 40
2, the optical axes Ax2 and Ax3 of the relay optical system passing through
First reflection surface 401a, 402a and second reflection surface 401
b, 402b, it is bent in a crank shape, advances parallel to and close to the boundary surface Bo1, and passes through the center of each imaging area on the imaging surface of the CCD. Therefore, each of these optical axis shift prisms 401, 402 is provided with an incident end face 401c, 40.
The object light incident from the second reflection surface 2c
The light is reflected toward the boundary surface Bo1 by a and 402a, further reflected by the inner second reflection surfaces 401b and 402b in the same direction as the boundary surface Bo1, and emitted from the emission end surfaces 401d and 402d perpendicular to the boundary surface Bo1. The exit end faces 401d of the optical axis shift prisms 401, 402,
Each of left and right object lights emitted from 402d is CCD1
The left and right images of the observation target (subject) are re-imaged in each imaging region of the 16 imaging surfaces.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、各撮影光学系のリレー光学系を透過した被写体
光を一対の反射部材によって夫々クランク状に反射させ
て各撮像領域に入射させる構成とした場合、図27に示
すように、CCD116による撮像によって得られた左
右の映像120a,120bの境界線120c付近に、
照度が低下した暗い部分が生じてしまう。
However, as described above, the subject light transmitted through the relay optical system of each photographing optical system is reflected in a crank shape by a pair of reflecting members, and is incident on each imaging area. In this case, as shown in FIG. 27, near the boundary line 120c between the left and right images 120a and 120b obtained by the imaging by the CCD 116,
A dark part with reduced illuminance occurs.

【0011】これは、光軸シフトプリズム401の第2
反射面401bと光軸シフトプリズム402の第2反射
面402bとを夫々接合面401e,402e(従っ
て、境界面Bo1)にて切り欠いている構造のために、
この切り欠きがなければ存在するであろう第2反射面4
01b,402bにおける境界面Bo1の反対側への延
長部分(図28では、第2反射面401bについて破線
401b’で示している)にて反射されるべき光束が、
CCD116に向けて反射されることなくそのまま失わ
れてしまうからである。
This is because the optical axis shift prism 401
Due to the structure in which the reflecting surface 401b and the second reflecting surface 402b of the optical axis shifting prism 402 are cut off at the joining surfaces 401e and 402e (accordingly, the boundary surface Bo1),
Second reflecting surface 4 that would be present without this notch
The light beams to be reflected at the portions of the first reflection surface 01b and the second reflection surface 402b extending to the opposite side of the boundary surface Bo1 (in FIG. 28, the second reflection surface 401b is indicated by a broken line 401b '),
This is because the light is lost without being reflected toward the CCD 116.

【0012】従って、CCD116の撮像面における左
右の撮像領域の境界線(境界面Bo1との交線)近傍の
部位では、リレー光学系を透過してその部位に収束する
同族光線が一部欠けてしまうので、リレー光学系を透過
して全ての同族光線が収束する境界線(境界面Bo1)
から離れた部位よりも、像の照度が低く暗くなるのであ
る。つまり、撮像面に形成される左右の像(二次像)に
は、他方の撮像領域との境界線(境界面Bo1)から離
れた部位において一定の明るさを有するとともに境界線
(境界面Bo1)に近づくほど徐々に暗くなるという勾
配(偏り)をもった照度分布が、光軸シフトプリズム4
01,402によって夫々形成されてしまうのである。
Therefore, in a portion near the boundary between the left and right imaging regions (intersecting line with the boundary surface Bo1) on the imaging surface of the CCD 116, some of the family rays that pass through the relay optical system and converge on the portion are missing. Therefore, a boundary line (a boundary surface Bo1) through which the light rays transmitted through the relay optical system are converged.
The illuminance of the image is lower and darker than at a site farther from. In other words, the left and right images (secondary images) formed on the imaging surface have a certain brightness at a portion distant from the boundary (boundary surface Bo1) with the other imaging region and have the boundary line (boundary surface Bo1). ), The illuminance distribution having a gradient (bias) that gradually darkens as the distance approaches
01 and 402 are formed respectively.

【0013】そのため、照度分布に偏りを有する左右の
像をCCD116で撮像して得られる左右の映像120
a,120bは、その照度分布に偏りを有しているた
め、それら左右の映像120a,120bが映し出され
た立体視ビューワを観察者が覗き込むと、自然で鮮明な
立体視をしたり正確な立体観察をすることができず、特
に主術者が立体視ビューワを覗きこみながらする脳外科
手術においては、脳などの器官に極めて重大な傷害を与
えてしまいかねないという問題が生じる。
Therefore, the left and right images 120 obtained by capturing the left and right images having a bias in the illuminance distribution by the CCD 116 are obtained.
a and 120b have a bias in the illuminance distribution, so that when the observer looks into the stereoscopic viewer on which the left and right images 120a and 120b are projected, natural and clear stereoscopic vision or accurate A stereoscopic observation cannot be performed, and particularly in a brain surgery in which a main operator looks into a stereoscopic viewer, there is a problem that an extremely serious injury may be caused to an organ such as the brain.

【0014】そこで本発明の課題は、以上のような問題
点を鑑み、左右の被写体光が各反射部材に反射されるこ
とにより生じてしまう観察対象物の左右の像の照度分布
の偏りを補正し、均等な明るさを有する左右の被写体像
を撮像装置の撮像面に形成し、もって自然で正確な立体
視ができるようにした立体顕微鏡を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to correct the bias of the illuminance distribution of the left and right images of the observation object caused by the left and right subject light being reflected by each reflecting member. It is another object of the present invention to provide a stereoscopic microscope in which left and right object images having uniform brightness are formed on an imaging surface of an imaging device so that natural and accurate stereoscopic viewing can be performed.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明は、所定の基線長を隔てて配置された一対の
撮影光学系によって、撮像装置の撮像面における前記基
線長の方向において境界線を挟んで区分された二つの領
域の夫々に同一被写体の像を形成し、前記撮像装置によ
り同時に撮像する立体顕微鏡において、前記各撮影光学
系は、夫々、被写体の一次像を形成する対物光学系と、
前記一次像をリレーして二次像として再結像させるリレ
ー光学系と、互いに平行に形成された第1反射面及び第
2反射面を有し、前記リレー光学系の光軸を他方のリレ
ー光学系の光軸に対して接近するようにシフトさせて前
記撮像面の対応する撮像領域に導くことによって、前記
二次像を前記撮像領域に形成する反射部材と、前記対物
光学系から前記撮像面に至る光路上に配置され、前記撮
像面における前記境界線の近傍の部分に収束する光束を
ほぼ通過させ前記撮像面における前記境界線から離れた
部分に収束する光束を一部減じる補正手段とを、備えた
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a camera system comprising: a pair of photographing optical systems arranged at a predetermined base line distance from each other; In a stereoscopic microscope that forms an image of the same subject in each of two regions divided by a boundary line and simultaneously captures images with the imaging device, each of the photographing optical systems includes an objective that forms a primary image of the subject. Optics,
A relay optical system for relaying the primary image to re-image as a secondary image, and a first reflection surface and a second reflection surface formed in parallel with each other, and the optical axis of the relay optical system is set to the other relay A reflecting member that forms the secondary image in the imaging region by shifting the optical system to approach the optical axis of the optical system and guiding the image to a corresponding imaging region on the imaging surface; Correction means arranged on an optical path leading to a surface, substantially passing a light flux converging on a portion of the imaging surface near the boundary line, and partially reducing a light flux converging on a portion of the imaging surface away from the boundary line. Is provided.

【0016】以上のような構成によると、撮像面におけ
る境界線から離れた部分に収束する光束は、補正手段に
よってその一部が減じられ、反射部材によってその全体
が反射されて、撮像面に入射する。また、撮像面におけ
る境界線の近傍の部分に収束する光束は、補正手段によ
ってその全体がほぼ通過されるが、反射部材によりその
一部のみが反射されて、撮像面に入射する。
According to the above configuration, a part of the luminous flux converging on a portion of the image pickup surface distant from the boundary line is reduced by the correction means, and the entire light is reflected by the reflection member, and is incident on the image pickup surface. I do. The light flux converging on a portion near the boundary line on the imaging surface is almost entirely passed by the correction unit, but only a part of the light is reflected by the reflection member and enters the imaging surface.

【0017】従って、本発明による立体顕微鏡は、各撮
影光学系を透過する被写体光を各反射部材によってクラ
ンク状に反射させて撮像面に入射するという構成であり
ながら、各撮影光学系を透過する被写体光が像を結ぶ前
に、被写体光の光束の一部を減じる補正を補正手段によ
って予め行うことにより、この被写体光が反射部材で反
射されたときに一律的に生じてしまう光束密度の偏りを
打ち消し、均等な照度を有する二次像を撮像面に形成す
ることができる。
Accordingly, the stereoscopic microscope according to the present invention is configured such that subject light transmitted through each photographing optical system is reflected in a crank shape by each reflecting member and is incident on the image pickup surface, but is transmitted through each photographing optical system. Before the subject light forms an image, a correction to reduce a part of the luminous flux of the subject light is performed in advance by the correction unit, so that the luminous flux density bias which occurs uniformly when the subject light is reflected by the reflecting member is uniformly determined. And a secondary image having uniform illuminance can be formed on the imaging surface.

【0018】撮像面に形成される二次像の境界線近傍の
暗部をできるだけ少なくしてこの二次像を結像させるた
めには、境界線に沿って撮像面に対して垂直に設定され
た境界面に対して両撮影光学系の反射部材の第2反射面
の撮像面側の端辺をできるだけ接近させて配置すること
が、望ましい。そのため、前記各反射部材を構成する第
2反射面の撮像面側の端辺は、境界面との間に僅かな隙
間を夫々持たせて配置されても良いし、境界面に夫々接
して配置されても良い。勿論、このように配置されても
境界線の近傍の像には暗部が形成されてしまうので、二
次像に暗部が形成されないように本発明を構成する補正
部材で被写体光を補正する必要がある。ここで、各反射
部材は、2枚のミラーから構成されていても良いし、略
平行四辺形柱の形状のプリズムから構成されていても良
い。
In order to form the secondary image with as few dark portions as possible near the boundary of the secondary image formed on the imaging surface, the secondary image is set perpendicular to the imaging surface along the boundary. It is desirable to arrange the edge on the imaging surface side of the second reflection surface of the reflection member of each imaging optical system as close as possible to the boundary surface. Therefore, the edges on the imaging surface side of the second reflection surface constituting each of the reflection members may be disposed with a slight gap between the second reflection surface and the boundary surface, or may be disposed in contact with the boundary surface. May be. Of course, even in such an arrangement, a dark portion is formed in the image near the boundary line, so it is necessary to correct the subject light with the correcting member constituting the present invention so that the dark portion is not formed in the secondary image. is there. Here, each reflecting member may be composed of two mirrors, or may be composed of a prism having a shape of a substantially parallelogram column.

【0019】本発明において、各撮影光学系を透過する
被写体光に対してその光束を一部減じる補正手段は、所
定の透過率の勾配が形成された平板形状の濃度分布フィ
ルタであっても良いし、その被写体光の光路の側方から
光路内に進入した状態で配置されることによりその光束
の一部を遮る遮蔽部材であっても良い。
In the present invention, the correction means for partially reducing the luminous flux of the subject light transmitted through each photographing optical system may be a flat plate-shaped density distribution filter having a predetermined transmittance gradient. Alternatively, a shielding member that blocks a part of the light beam by being arranged in a state of entering the light path from the side of the light path of the subject light may be used.

【0020】前者の濃度分布フィルタには、基線長方向
において一端側から他端側に向けて透過率が増加するよ
うな透過率の勾配が、透過面に形成されても良いし、あ
るいは、基線長方向において一端側から中央付近まで所
定の均等な透過率を有し中央付近から他端側に近づくほ
ど徐々に透過率が高くなるような透過率の勾配が、透過
面に形成されても良い。この濃度分布フィルタは、撮像
面における境界線から離れた部分に収束する光束が透過
率の低い方を通過するように透過面を向けて配置される
と、二次像の照度を均等にすることができる。
In the former density distribution filter, a transmittance gradient such that the transmittance increases from one end to the other end in the base line length direction may be formed on the transmission surface. A transmittance gradient may be formed on the transmission surface such that the transmittance has a predetermined uniform transmittance from one end to the vicinity of the center in the long direction, and the transmittance gradually increases from the vicinity of the center to the other end. . This density distribution filter equalizes the illuminance of the secondary image when the light flux converging on a portion of the imaging surface distant from the boundary line is directed to the transmission surface so as to pass through the lower transmittance. Can be.

【0021】対物光学系から撮像面に至るまでの光路上
にこの濃度分布フィルタが配置されれば、この濃度分布
フィルタを通過する被写体光の光束の一部を減じること
はできるが、特に、対物光学系によって形成される一次
像の像形成面の近傍、若しくはリレー光学系によって形
成される二次像の像形成面の近傍に濃度分布フィルタが
配置されると、二次像の照度をより精度良く調整するこ
とが可能となる。また、この濃度分布フィルタが、一次
像の像形成面に配置されると、撮像面に形成される二次
像の照度を更に精密に調整することが可能になる。
If this density distribution filter is arranged on the optical path from the objective optical system to the image pickup surface, a part of the luminous flux of the subject light passing through the density distribution filter can be reduced. If a density distribution filter is arranged near the image forming surface of the primary image formed by the optical system or near the image forming surface of the secondary image formed by the relay optical system, the illuminance of the secondary image will be more accurate. It is possible to adjust well. Further, when this density distribution filter is arranged on the image forming surface of the primary image, it becomes possible to more precisely adjust the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface.

【0022】後者の遮蔽部材は、各撮影光学系の光軸か
ら開口の中心を偏心させて配置される開口絞りでも良い
し、一辺に直線状のエッジを形成した平板形状を有する
遮蔽板でも良い。
The latter shielding member may be an aperture stop arranged so that the center of the aperture is decentered from the optical axis of each photographing optical system, or may be a shielding plate having a flat plate shape with a straight edge formed on one side. .

【0023】この遮蔽部材が開口絞りである場合、撮像
面における境界線の近傍の部分に収束する光束がその開
口の中心を通過するようにこの開口絞りが配置される
と、境界線から離れた部分に収束する光束が通過する部
分に開口絞りの内縁が配置されることになり、その光束
の一部を遮ることができる。
When the shielding member is an aperture stop, if the aperture stop is arranged so that a light beam converging on a portion near the boundary line on the image pickup plane passes through the center of the aperture, the aperture stop is separated from the boundary line. The inner edge of the aperture stop is arranged at a portion through which a light beam converging on the portion passes, and a part of the light beam can be blocked.

【0024】一方、この遮蔽部材が遮蔽板である場合、
光束の進行方向の側方からエッジを進入させた状態にこ
の遮蔽板を配置することによって、撮像面における境界
線から離れた部分に収束する光束のみを一部遮ることが
できる。
On the other hand, when this shielding member is a shielding plate,
By arranging this shielding plate in a state where the edge enters from the side in the traveling direction of the light beam, it is possible to partially block only the light beam that converges on a portion of the imaging surface distant from the boundary line.

【0025】遮蔽部材である開口絞り又は遮蔽板は、一
旦立体顕微鏡に組み込まれるとその開口径,偏心方向及
び偏心距離,あるいは位置の調整を一切しなくて済む
が、この開口絞りに絞り機構を持たせ、あるいは遮蔽板
をスライド可能として、両遮蔽部材とも絞りの調節がで
きるようにしても良い。
Once the aperture stop or shield plate, which is a shielding member, is incorporated into a stereoscopic microscope, it is not necessary to adjust its aperture diameter, eccentric direction and eccentric distance, or position at all. Alternatively, the shielding plate may be slidable so that the aperture of both shielding members can be adjusted.

【0026】上記の遮蔽部材は、リレー光学系の最終面
と二次像の像形成面との間,又は対物光学系の最終面と
一次像の像形成面の間,あるいは一次像の像形成面とリ
レー光学系の物体側面との間に配置されると、二次像の
照度をより精度良く調整することができる。
The above-mentioned shielding member is provided between the final surface of the relay optical system and the image forming surface of the secondary image, between the final surface of the objective optical system and the image forming surface of the primary image, or the image forming of the primary image. When disposed between the surface and the object side surface of the relay optical system, the illuminance of the secondary image can be adjusted more accurately.

【0027】但し、一次像又は二次像が形成される像形
成面に近すぎる位置に上記遮蔽部材が配置されると、撮
像面における境界線から離れた部分に収束する光束を全
て遮ってしまうので、その部分における像が形成されな
くなることが考えられる。また、対物光学系の最終面,
又はリレー光学系の物体側面,若しくは最終面に近すぎ
る位置に遮蔽部材が配置されると、撮像面に形成される
二次像が全体的に暗くなるだけで、撮像面における境界
線から離れた部分に入射する被写体光の光束に対しての
み一部遮るという作用が働かないことになる。
However, if the shielding member is disposed too close to the image forming surface on which the primary image or the secondary image is formed, all the light beams converging on a portion of the imaging surface that is far from the boundary line will be blocked. Therefore, it is conceivable that an image is not formed in that portion. Also, the final surface of the objective optical system,
Or, if the shielding member is arranged at a position too close to the object side surface or the final surface of the relay optical system, the secondary image formed on the image pickup surface is only darkened as a whole and is separated from the boundary line on the image pickup surface. The function of partially blocking only the luminous flux of the subject light incident on the portion does not work.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】[0029]

【実施形態1】以下に説明する第1実施形態によるビデ
オ型立体顕微鏡(以下、単に「立体顕微鏡」という)
は、例えば脳神経外科手術の際に用いられる手術支援シ
ステムに組み込まれて使用される。この手術支援システ
ムは、立体顕微鏡によって患者の組織をビデオ撮影して
得られた立体映像(ステレオ映像)を、予め得られてい
た患部のデータに基づいて作成したCG(コンピュータ
グラフィックス)映像と合成して、主術者専用の立体視
ビューワや他のスタッフ用のモニタ等に表示し、また、
録画装置に録画するシステムである。
Embodiment 1 A video stereo microscope according to a first embodiment described below (hereinafter simply referred to as “stereo microscope”).
Is used, for example, by being incorporated into an operation support system used in neurosurgery. This surgical support system combines a stereoscopic image (stereo image) obtained by video-taking a patient's tissue with a stereoscopic microscope with a CG (computer graphics) image created based on data of an affected part obtained in advance. Then, it is displayed on a stereoscopic viewer dedicated to the main engineer or a monitor for other staff, etc.
This is a system for recording on a recording device.

【0030】<手術支援システムの全体構成>図1は、
この手術支援システムの概略を示すシステム構成図であ
る。この図1に示されるように、手術支援システムは、
立体顕微鏡101と,この立体顕微鏡101の背面の上
端近傍に取り付けられたハイビジョンCCDカメラ10
2と,同じく下端近傍に取り付けられた顕微鏡位置測定
装置103と,立体顕微鏡101の上面に取り付けられ
たカウンターウェイト104と,立体顕微鏡101の側
面から内部に引き通されたライトガイド105と,この
ライトガイド105を通じて立体顕微鏡101に照明光
を導入する光源装置106と,ディスク装置107を有
する手術計画用コンピュータ108と,顕微鏡位置測定
装置103及び手術計画用コンピュータ108に接続さ
れたリアルタイムCG作成装置109と,このリアルタ
イムCG作成装置109及びハイビジョンCCDカメラ
102に接続された画像合成装置110と,この画像合
成装置110に接続された分配器111と,この分配器
111に接続された録画装置115,モニタ114及び
立体視ビューア113等とから、構成されている。
<Overall Configuration of Surgery Support System> FIG.
It is a system configuration diagram showing an outline of this surgery support system. As shown in FIG. 1, the surgery support system
A stereo microscope 101 and a high-vision CCD camera 10 attached near the upper end of the back of the stereo microscope 101
2, a microscope position measuring device 103 also mounted near the lower end, a counterweight 104 mounted on the upper surface of the stereoscopic microscope 101, a light guide 105 drawn from the side of the stereoscopic microscope 101 to the inside, and this light A light source device 106 for introducing illumination light to the stereoscopic microscope 101 through the guide 105, a surgical planning computer 108 having a disk device 107, a real-time CG creating device 109 connected to the microscope position measuring device 103 and the surgical planning computer 108, , An image synthesizing device 110 connected to the real-time CG creating device 109 and the high-vision CCD camera 102, a distributor 111 connected to the image synthesizing device 110, a recording device 115 connected to the distributor 111, and a monitor 114. And stereoscopic viewer 1 Etc. and a 3 are constituted.

【0031】上述したディスク装置107には、患者P
の患部を予め様々な撮影装置で撮影することによって得
られた画像(CTスキャン画像,MRI画像,SPEC
T画像,血管造影画像等)が格納されているとともに、
これらの各種画像に基づいて予め作成された患部及び周
辺組織の3次元データが格納されている。なお、この3
次元データは、患者の外皮又は内部組織の特定部位に設
定された基準点(マーキング等)を原点として定義され
た3次元ローカル座標上で、患部及び周辺組織の形状,
大きさ及び位置を、ベクトル形式又はマップ形式で特定
するデータとなっている。
The above-mentioned disk device 107 has a patient P
Images (CT scan images, MRI images, SPEC) obtained by previously imaging the affected area with various imaging devices
T images, angiographic images, etc.)
Three-dimensional data of the affected area and surrounding tissues created in advance based on these various images are stored. Note that this 3
The dimensional data is based on three-dimensional local coordinates defined with reference points (marking or the like) set at a specific part of the patient's outer skin or internal tissue as the origin, the shape of the affected part and the surrounding tissue,
The data specifies the size and position in a vector format or a map format.

【0032】また、上述した立体顕微鏡101は、その
背面に取付られたマウント100bを介して、第1スタ
ンド100のフリーアーム100aの先端に、着脱自在
に固定されている。従って、この立体顕微鏡101は、
第1スタンド100のフリーアーム100aの先端が届
く半径内で、移動自在であるとともに、任意の向きに向
くことができる。但し、ここでは、便宜上、立体顕微鏡
101に対するその観察対象物の向きを「下」と定義
し、逆向きを「上」と定義するものとする。
The above-mentioned stereo microscope 101 is detachably fixed to the tip of the free arm 100a of the first stand 100 via a mount 100b attached to the back surface. Therefore, this stereo microscope 101
It is free to move within a radius that the free arm 100a of the first stand 100 can reach, and can be oriented in any direction. However, here, for convenience, the direction of the observation target object with respect to the stereo microscope 101 is defined as “down”, and the opposite direction is defined as “up”.

【0033】この立体顕微鏡101内の光学構成につい
ては後で詳しく説明するが、その概略構成を述べると、
図2に示されるように、観察対象物は、単一の光軸を持
つ大径のクローズアップ光学系210とこのクローズア
ップ光学系210における互いに異なる箇所を透過した
光を夫々収束させる左右一対のズーム光学系220,2
30とからなる対物光学系によって、左右の視野絞り2
70,271の位置に、夫々一次像として結像される。
これら左右の一次像は、左右一対のリレー光学系24
0,250によってリレーされてハイビジョンCCDカ
メラ102内に導入されるとともに、ハイビジョンサイ
ズ(縦横のアスペクト比=9:16)の撮像面を有する
CCD116における左右の各撮像領域(縦横のアスペ
クト比=9:8)に、夫々二次像として再結像される。
この光学系におけるクローズアップ光学系210,一方
のズーム光学系220及び一方のリレー光学系240は
一方の撮影光学系をなし、該クローズアップ系210,
他方のズームアップ光学系230及びリレー光学系25
0は他方の撮影光学系をなし、併せて、所定の基線長を
隔てて配置された一対の撮影光学系をなす。
The optical configuration inside the stereo microscope 101 will be described in detail later.
As shown in FIG. 2, the observation target includes a large-diameter close-up optical system 210 having a single optical axis and a pair of right and left that converge light transmitted through different portions of the close-up optical system 210. Zoom optical system 220, 2
The left and right field stops 2 are formed by an objective optical system comprising
Primary images are formed at the positions 70 and 271 respectively.
These left and right primary images are formed by a pair of left and right relay optical systems 24.
0, 250, is introduced into the high-definition CCD camera 102, and has left and right imaging areas (vertical and horizontal aspect ratios: 9:16) on the CCD 116 having an imaging surface of a high-definition size (vertical and horizontal aspect ratio = 9: 16). 8), each is re-imaged as a secondary image.
In this optical system, the close-up optical system 210, one zoom optical system 220, and one relay optical system 240 constitute one photographing optical system.
The other zoom-up optical system 230 and the relay optical system 25
Reference numeral 0 denotes the other photographing optical system, and also forms a pair of photographing optical systems arranged at a predetermined base line distance.

【0034】このような対物光学系280及びリレー光
学系240,250からなる一対の撮影光学系によって
CCD116の撮像面上における左右の各撮像領域に形
成された像は、所定の基線長を隔だてた二箇所から夫々
撮影した画像を左右に並らべたステレオ画像と等価であ
る。そして、このCCD116の出力信号は、図1に示
されるように、画像プロセッサ117によってハイビジ
ョン信号として生成されて、ハイビジョンCCDカメラ
102から画像合成装置110へ向けて出力される。
The images formed in the left and right imaging regions on the imaging surface of the CCD 116 by the pair of photographing optical systems including the objective optical system 280 and the relay optical systems 240 and 250 are separated by a predetermined base line length. This is equivalent to a stereo image obtained by arranging left and right images respectively taken from the above two places. The output signal of the CCD 116 is generated as a Hi-Vision signal by the image processor 117 and output from the Hi-Vision CCD camera 102 to the image synthesizing device 110 as shown in FIG.

【0035】なお、この立体顕微鏡101内には、クロ
ーズアップ光学系210の焦点位置近傍に存在する観察
対象物を照明する照明光学系300(図6参照)が内蔵
されている。そして、この照明光学系300には、光源
装置106からライトガイド105を介して照明光が導
入される。
The stereoscopic microscope 101 has a built-in illumination optical system 300 (see FIG. 6) for illuminating the observation object existing near the focal point of the close-up optical system 210. Then, illumination light is introduced into the illumination optical system 300 from the light source device 106 via the light guide 105.

【0036】立体顕微鏡101に取り付けられた顕微鏡
位置測定装置103は、図1に示すように、クローズア
ップ光学系210の光軸上に存在する観察対象物(被写
体)までの距離と、クローズアップ光学系210の光軸
の立体的な向きと、上記基準点の位置とを測定し、測定
したこれら情報に基づいて上記ローカル座標における観
察対象物の位置を算出する。そして、その顕微鏡位置測
定装置103は、これら光軸の向き及び観察対象物(被
写体)の位置の情報を、リアルタイムCG作成装置10
9に通知する。
As shown in FIG. 1, the microscope position measuring device 103 attached to the stereo microscope 101 has a distance to an observation object (subject) existing on the optical axis of the close-up optical system 210 and a close-up optical system. The three-dimensional orientation of the optical axis of the system 210 and the position of the reference point are measured, and the position of the observation target in the local coordinates is calculated based on the measured information. Then, the microscope position measuring device 103 transmits the information of the direction of the optical axis and the position of the observation target (subject) to the real-time CG generating device 10.
Notify 9.

【0037】このリアルタイムCG作成装置109は、
顕微鏡位置測定装置103から通知された光軸の向き及
び観察対象物(被写体)の位置の情報と手術計画用コン
ピュータ108からダウンロードした3次元データとに
基づいて、この光軸の向きから患部(例えば、腫瘍)を
立体視したのと等価なCG画像(例えば、ワイヤフレー
ム画像)をリアルタイムに生成する。このCG画像は、
立体顕微鏡101内の光学系と同じ基線長及び同じ被写
体距離での立体画像(ステレオ画像)として生成され
る。そして、リアルタイムCG作成装置109は、この
ようにして生成したCG画像を示すCG画像信号を、随
時、画像合成装置110に入力する。
This real-time CG creation device 109
Based on the information of the direction of the optical axis and the position of the observation target (subject) notified from the microscope position measuring device 103 and the three-dimensional data downloaded from the surgical planning computer 108, the affected part (for example, , A tumor) is generated in real time as a CG image (for example, a wire frame image) equivalent to a stereoscopic view of the tumor. This CG image is
It is generated as a stereoscopic image (stereo image) with the same base line length and the same subject distance as the optical system in the stereoscopic microscope 101. Then, the real-time CG creation device 109 inputs a CG image signal indicating the CG image generated in this way to the image synthesis device 110 as needed.

【0038】この画像合成装置110は、ハイビジョン
CCDカメラ102から入力された実際の観察対象物の
ハイビジョン信号に、リアルタイムCG作成装置109
から得られたCG画像信号を、縮尺を調整してスーパー
インポーズする。このようなCG画像信号のスーパーイ
ンポーズがなされたハイビジョン信号が示す画像におい
ては、実際に撮影して得られた画像中で、患部の形状,
大きさ及び位置が、ワイヤフレーム等のCG画像として
示されている。このスーパーインポーズのなされたハイ
ビジョン信号は、分配器111によって、主術者D用の
立体視ビューワ113,その他の手術スタッフ用又は遠
隔地に居るアドバイザ用のモニタ114と録画装置11
5へ、夫々供給される。
The image synthesizing apparatus 110 converts the Hi-Vision signal of the actual observation object input from the Hi-Vision CCD camera 102 into a real-time CG generating apparatus 109.
Is superimposed by adjusting the scale of the CG image signal obtained from. In the image indicated by the high-definition signal in which the CG image signal is superimposed, the shape of the affected part,
The size and position are shown as a CG image such as a wire frame. The superimposed Hi-Vision signal is distributed by the distributor 111 to a stereoscopic viewer 113 for the main operator D, a monitor 114 for other surgical staff or an advisor at a remote location, and the recording device 11.
5, respectively.

【0039】立体視ビューワ113は、第2スタンド1
12のフリーアーム112aの先端から垂下して取り付
けられている。従って、主術者Dが処置を施し易い姿勢
に合わせて、立体視ビューワ113を配置することが可
能になっている。この立体視ビューワ113の概略構成
を図3に示す。この図3に示されるように、立体視ビュ
ーワ113は、ハイビジョンサイズのLCDパネル12
0を、モニタとして内蔵している。このLCDパネル1
20に分配器からのハイビジョン信号による映像が表示
された場合には、図4の平面図に示されるように、LC
Dパネル120の左半分には、CCD116における左
側撮像領域にて撮影された左眼用の映像120bが表示
され、その右半分には、CCD116における右側撮影
領域にて撮影された右眼用の映像120aが表示され
る。これら左右眼用の映像120a,120bの境界線
120cは、後述する視野絞り270,271の位置調
整如何により、ずれたり傾むいたりする。立体視ビュー
ワ113内の光路は、視野絞り270,271が正確に
調整された際に形成される境界線120cに沿ってLC
Dパネル120の表面に垂直に設置された隔壁121に
より、左右に区分けされている。この隔壁121の両側
には、夫々LCDパネル120側から順番に、楔プリズ
ム119及び接眼レンズ118が配置されている。この
接眼レンズ118は、LCDパネル120に表示された
映像の虚像を、観察眼Iの前方約1m(−1ディオプト
リ)の位置に拡大して形成するレンズである。また、楔
プリズム119は、観察眼Iの輻輳角が1m先に存在す
る物体を観察するのと等しい角度になるように光の進行
方向を補正し、自然な立体観察を可能としている。
The stereoscopic viewer 113 is provided on the second stand 1
Twelve free arms 112a are attached by hanging from the tips. Therefore, it is possible to arrange the stereoscopic viewer 113 according to a posture in which the main operator D can easily perform the treatment. FIG. 3 shows a schematic configuration of the stereoscopic viewer 113. As shown in FIG. 3, the stereoscopic viewer 113 includes a high-definition LCD panel 12.
0 is built in as a monitor. This LCD panel 1
When an image based on a high-definition signal from the distributor is displayed on the LCD 20, as shown in the plan view of FIG.
The left half of the D panel 120 displays a left-eye image 120b captured in the left imaging region of the CCD 116, and the right half thereof displays a right-eye image captured in the right imaging region of the CCD 116. 120a is displayed. The boundary line 120c between the left and right eye images 120a and 120b shifts or tilts depending on the position adjustment of the field stops 270 and 271 described later. The optical path in the stereoscopic viewer 113 is aligned with the LC along the boundary 120c formed when the field stops 270 and 271 are accurately adjusted.
It is divided into left and right by a partition 121 installed vertically on the surface of the D panel 120. On both sides of the partition 121, a wedge prism 119 and an eyepiece 118 are arranged in this order from the LCD panel 120 side. The eyepiece 118 is a lens that enlarges and forms a virtual image of an image displayed on the LCD panel 120 at a position about 1 m (-1 diopter) in front of the observation eye I. The wedge prism 119 corrects the traveling direction of light so that the angle of convergence of the observation eye I is equal to the angle at which an object existing 1 m ahead is observed, thereby enabling natural stereoscopic observation.

【0040】このような立体視ビューワ113によって
立体視される映像、またはモニタ114に表示される映
像には、上述したように、予め各種撮影装置によって撮
影された画像に基づいて検出されていた腫瘍等の患部の
形状,大きさ及び位置を示すワイヤフレーム等のCG
が、スーパーインポーズされている。従って、これらを
観察している主術者D又はその他の手術スタッフは、実
際の映像中では識別が困難である患部を、容易に識別す
ることができる。これにより、正確且つ迅速な処置が可
能となるのである。
As described above, an image stereoscopically viewed by the stereoscopic viewer 113 or an image displayed on the monitor 114 includes, as described above, a tumor which has been detected based on images previously photographed by various photographing devices. CG such as a wire frame showing the shape, size and position of the affected part such as
But has been superimposed. Therefore, the main operator D or other surgical staff observing them can easily identify an affected part that is difficult to identify in an actual image. As a result, accurate and prompt treatment can be performed.

【0041】<立体顕微鏡の構成>次に、上述した立体
顕微鏡101(ハイビジョンCCDカメラ102を含
む)の具体的な構成を、詳細に説明する。
<Configuration of Stereo Microscope> Next, the specific configuration of the above-described stereo microscope 101 (including the high-vision CCD camera 102) will be described in detail.

【0042】この立体顕微鏡101は、図5の斜視図に
示されるように、ハイビジョンCCDカメラ102が取
り付けられた背面が扁平であり、且つ、表面(背面の反
対側面)の両側縁が面取りされた略角柱形状を有する。
そして、上面の中央には、上述したライトガイド105
の先端が挿通固定された円筒形部材であるガイドパイプ
122が挿入される挿入口(図示略)が、形成されてい
る。なお、この挿入口の開口に取り付けられた円環状の
部材(ファイバガイド挿入部)123は、挿入口に挿入
されたガイドパイプ122を固定するチャックである。
As shown in the perspective view of FIG. 5, the stereo microscope 101 has a flat rear surface to which the high-definition CCD camera 102 is attached and chamfered both side edges of the front surface (opposite side of the rear surface). It has a substantially prismatic shape.
In the center of the upper surface, the above-described light guide 105
An insertion opening (not shown) into which a guide pipe 122, which is a cylindrical member whose tip is inserted and fixed, is inserted. The annular member (fiber guide insertion portion) 123 attached to the opening of the insertion port is a chuck for fixing the guide pipe 122 inserted in the insertion port.

【0043】この立体顕微鏡101は、ライトガイド1
05により光源装置106から導かれた照明光によって
観察対象物を照明する照明光学系300と,同一の観察
対象物(被写体)の左右の像を電子的に撮影する撮影光
学系(一対の撮影光学系)200とを、内蔵している。
以下、照明光学系300及び撮影光学系(一対の撮影光
学系)200の光学構成について順に説明する。
This stereoscopic microscope 101 has a light guide 1
The illumination optical system 300 for illuminating the observation target with the illumination light guided from the light source device 106 by the light source 05 and the imaging optical system for electronically photographing the left and right images of the same observation target (subject) (a pair of imaging optics) (System) 200 is built in.
Hereinafter, the optical configurations of the illumination optical system 300 and the photographing optical system (a pair of photographing optical systems) 200 will be sequentially described.

【0044】なお、光学系の説明においては、「左右」
はCCD116上に投影された際にその撮像面の長手方
向に一致する方向、「上下」はCCD116上で左右方
向に直交する方向とする。
In the description of the optical system, "left and right"
Is a direction that coincides with the longitudinal direction of the imaging surface when projected on the CCD 116, and “up and down” is a direction that is orthogonal to the horizontal direction on the CCD 116.

【0045】[照明光学系の光学構成]先ず、ライトガ
イド105を含む照明光学系300の光学構成を、図6
及び図7を参照して説明する。本立体顕微鏡101の照
明光学系300は、図6及び図7に示されるように、前
記ライトガイド105から射出される照明光(発散光)
の発散度合いを調整する照明レンズ群310と,照明範
囲と撮影範囲とを一致させるための楔プリズム320と
から、構成されている。
[Optical Configuration of Illumination Optical System] First, the optical configuration of the illumination optical system 300 including the light guide 105 is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the illumination optical system 300 of the stereo microscope 101 includes illumination light (divergent light) emitted from the light guide 105.
And a wedge prism 320 for matching the illumination range and the photographing range.

【0046】照明レンズ群310の光軸Ax4は、図7
に示されるように、後述するクローズアップ光学系21
0の光軸Ax1と平行な方向に向けられて配置されてい
るが、その光軸Ax1に対して所定量偏心している。こ
のため、照明レンズ群310が照明光を照射する照明範
囲の中心とクローズアップ光学系210が観察対象物光
を撮影する撮影範囲の中心とが一致しないために、照明
光量が無駄になってしまう。そこで、照明光学系300
には、照明レンズ群310から射出される照明光を撮影
範囲に有効に照射することができるように所定の方向に
向けられた楔プリズム320が、照明レンズ群310の
下方に備えられている。
The optical axis Ax4 of the illumination lens group 310 is shown in FIG.
As shown in FIG.
The optical axis Ax1 is arranged in a direction parallel to the optical axis Ax1, but is decentered by a predetermined amount with respect to the optical axis Ax1. For this reason, the center of the illumination range in which the illumination lens group 310 irradiates the illumination light does not coincide with the center of the imaging range in which the close-up optical system 210 captures the observation target light, so that the illumination light amount is wasted. . Therefore, the illumination optical system 300
Is provided below the illumination lens group 310 with a wedge prism 320 oriented in a predetermined direction so that the illumination light emitted from the illumination lens group 310 can be effectively applied to the imaging range.

【0047】[撮影光学系の光学構成]次に、立体顕微
鏡101内の光学構成を、図6乃至図9を参照して説明
する。図6は顕微鏡光学系の全体構成を示す斜視図、図
7は側面図、図8は正面図、図9は平面図である。以
下、各光学系の構成を順に説明する。
[Optical Configuration of Photographing Optical System] Next, the optical configuration of the stereoscopic microscope 101 will be described with reference to FIGS. 6 is a perspective view showing the entire configuration of the microscope optical system, FIG. 7 is a side view, FIG. 8 is a front view, and FIG. 9 is a plan view. Hereinafter, the configuration of each optical system will be described in order.

【0048】撮影光学系(一対の撮影光学系)200
は、上記のように、全体として、左右で共用される一つ
のクローズアップ光学系210及び左右一対のズーム光
学系220,230から構成される対物光学系280
と,この対物光学系280により形成された観察対象物
(被写体)の一次像をリレーして被写体の二次像を形成
する左右一対のリレー光学系240,250と,これら
のリレー光学系240,250からの各被写体光を互い
に近接させる輻輳寄せプリズム260とを、備えてい
る。
Imaging optical system (a pair of imaging optical systems) 200
As described above, the objective optical system 280 including one close-up optical system 210 and a pair of left and right zoom optical systems 220 and 230 as a whole is
A pair of left and right relay optical systems 240 and 250 for relaying a primary image of an observation object (subject) formed by the objective optical system 280 to form a secondary image of the subject; And a convergence approaching prism 260 for bringing the respective subject lights from the lens 250 closer to each other.

【0049】また、ズーム光学系220,230による
一次像の形成位置には、視野絞り270,271が夫々
配置されており、リレー光学系240,250には、光
路を直角に偏向するペンタプリズム272,273が夫
々含まれているとともに、各リレー光学系240,25
0と輻輳寄せプリズム260との間には、リレー光学系
を透過する各被写体光の照度分布に偏りを与えるための
濃度分布フィルタ1,2が夫々配置されている。
Field stops 270 and 271 are arranged at positions where the primary images are formed by the zoom optical systems 220 and 230, respectively, and a pentaprism 272 that deflects the optical path at right angles to the relay optical systems 240 and 250. , 273 and each of the relay optical systems 240, 25
Density distribution filters 1 and 2 for biasing the illuminance distribution of each subject light that passes through the relay optical system are disposed between 0 and the convergence shifting prism 260, respectively.

【0050】対物光学系280を構成する左右一対のズ
ーム光学系220,230の光軸Ax2,Ax3と照明
光学系300の光軸Ax4とは、立体顕微鏡101のケ
ーシング内において、このケーシングの長手方向と平行
に設けられている。また、これら各ズーム光学系22
0,230に対して各ペンタプリズム272,273を
介して同軸となる各リレー光学系240,250の光軸
は、立体顕微鏡101のケーシングの長手方向に垂直な
方向に向けられている。
The optical axes Ax2 and Ax3 of the pair of left and right zoom optical systems 220 and 230 constituting the objective optical system 280 and the optical axis Ax4 of the illumination optical system 300 are aligned within the casing of the stereoscopic microscope 101 in the longitudinal direction of the casing. And are provided in parallel. Each of these zoom optical systems 22
The optical axes of the relay optical systems 240 and 250, which are coaxial with 0 and 230 via the pentaprisms 272 and 273, are directed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the casing of the stereoscopic microscope 101.

【0051】クローズアップ光学系210は、図6乃至
図8に示されるように、観察対象物側から順に負の第1
レンズ211と正の第2レンズ212とを配列して構成
される。第2レンズ212は、光軸方向に移動可能であ
り、その移動調整により異なる距離の観察対象物(被写
体)に対して焦点を合わせることができる。即ち、クロ
ーズアップ光学系210は、観察対象物(被写体)がそ
の焦点位置に位置するよう調整され、被写体からの発散
光をほぼ平行光に変換するコリメート機能を有する。
As shown in FIG. 6 to FIG. 8, the close-up optical system 210
It is configured by arranging a lens 211 and a positive second lens 212. The second lens 212 is movable in the optical axis direction, and by adjusting the movement thereof, it is possible to focus on an observation target (subject) at different distances. That is, the close-up optical system 210 is adjusted so that the observation target (subject) is located at the focal position, and has a collimating function of converting divergent light from the subject into substantially parallel light.

【0052】クローズアップ光学系210の第1レンズ
211及び第2レンズ212は、その光軸Ax1と平行
な平面に沿ってコバの一部が切り欠かれた形状(Dカッ
ト形状)を有しており、この切り欠きによって生じた平
面状の切欠面に隣接して、このクローズアップ光学系2
10の光軸に対してその光軸を平行に向けて、照明光学
系300が配置されている。
The first lens 211 and the second lens 212 of the close-up optical system 210 have a shape (D-cut shape) in which a part of the edge is cut out along a plane parallel to the optical axis Ax1. The close-up optical system 2 is located adjacent to a planar notch surface generated by the notch.
The illumination optical system 300 is arranged with its optical axis directed parallel to the ten optical axes.

【0053】一対のズーム光学系220,230は、ク
ローズアップ光学系210からの無限遠結像の被写体光
を視野絞り270,271の位置に夫々結像する。
The pair of zoom optical systems 220 and 230 image the subject light from the close-up optical system 210 at infinity at the positions of the field stops 270 and 271, respectively.

【0054】一方のズーム光学系220は、図6乃至図
8に示すように、クローズアップ光学系210側から順
に、正,負,負,正のパワーをそれぞれ有する第1乃至
第4レンズ群221,222,223,224により、
構成される。また、ズーム光学系220は、第1レンズ
群221及び第4レンズ群224が固定されているとと
もに、第2レンズ222及び第3レンズ223が光軸方
向に移動されることにより、ズーミングを行う。この
際、第2レンズ222の移動により倍率を変化させ、第
3レンズ223の移動により焦点位置を一定に保つ。
As shown in FIGS. 6 to 8, one zoom optical system 220 includes first to fourth lens groups 221 having positive, negative, negative, and positive powers, respectively, from the close-up optical system 210 side. , 222, 223, 224,
Be composed. Further, the zoom optical system 220 performs zooming by moving the second lens 222 and the third lens 223 in the optical axis direction while the first lens group 221 and the fourth lens group 224 are fixed. At this time, the magnification is changed by moving the second lens 222, and the focal position is kept constant by moving the third lens 223.

【0055】他方のズーム光学系230も、上記のズー
ム光学系220と同一構成であり、第1乃至第4レンズ
群231,232,233,234から構成される。こ
れらのズーム光学系220,230は、図示せぬ駆動機
構により連動し、左右の画像の撮影倍率を同時に変化さ
せることができる。
The other zoom optical system 230 has the same configuration as the above-described zoom optical system 220, and includes first to fourth lens groups 231, 232, 233, and 234. These zoom optical systems 220 and 230 are linked by a drive mechanism (not shown), and can simultaneously change the photographing magnification of the left and right images.

【0056】ズーム光学系220,230の光軸Ax
2,Ax3は、クローズアップ光学系210の光軸Ax
1に対して平行であり、且つ、ズーム光学系220,2
30の光軸Ax2,Ax3をともに含む平面が、この平
面と平行でクローズアップ光学系210の光軸を含む平
面に対し、図7に示されるように、切欠面の反対側にΔ
だけ離れている。
Optical axis Ax of zoom optical systems 220 and 230
2, Ax3 is the optical axis Ax of the close-up optical system 210
1 and parallel to the zoom optical system 220, 2
The plane including both the optical axes Ax2 and Ax3 is parallel to the plane and includes the optical axis of the close-up optical system 210, and as shown in FIG.
Just away.

【0057】なお、クローズアップ光学系210の直径
は、ズーム光学系220,230の最大有効径と照明光
学系300の最大有効径を内包する円の直径より大きく
設定されている。上記のように、ズーム光学系220,
230の光軸Ax2,Ax3をクローズアップ光学系2
10の光軸Ax1よりも切欠面から離れた位置に設定す
ることにより、照明光学系300をもクローズアップ光
学系の占める径内に収めることができ、全体をコンパク
トにまとめることができる。
The diameter of the close-up optical system 210 is set to be larger than the diameter of a circle containing the maximum effective diameter of the zoom optical systems 220 and 230 and the maximum effective diameter of the illumination optical system 300. As described above, the zoom optical system 220,
Close-up optical system 2 of 230 optical axes Ax2 and Ax3
By setting the optical axis Ax1 at a position further away from the cutout surface than the ten optical axes Ax1, the illumination optical system 300 can also be accommodated within the diameter occupied by the close-up optical system, and the whole can be compacted.

【0058】視野絞り270,271は、ズーム光学系
220,230により形成される一次像の位置に配置さ
れている。視野絞り270,271は、図6に示される
ように、外縁形状が円形状で左右方向のそれぞれ内側に
略半円形の開口を有している。各視野絞り270,27
1は、この開口の直線状のエッジがCCD116の撮像
面上での左右の各撮像領域の境界線に相当する方向に一
致するように配置され、それより内側の光束のみを透過
させるように配置されている(図2には、視野絞り27
0,271の内側の開口が白抜きで示されている。)。
The field stops 270 and 271 are arranged at the positions of the primary images formed by the zoom optical systems 220 and 230. As shown in FIG. 6, the field stops 270 and 271 have a circular outer edge, and have substantially semicircular openings on the inner side in the left-right direction. Each field stop 270, 27
Reference numeral 1 denotes an arrangement in which the linear edge of the opening is aligned with the direction corresponding to the boundary between the left and right imaging areas on the imaging surface of the CCD 116, and is arranged so as to transmit only the light flux inside the same. (FIG. 2 shows the field stop 27
The opening inside 0,271 is shown in white. ).

【0059】前述のように、本例の実施形態の顕微鏡で
は、単一のCCD116の撮像面上の隣接領域に左右の
二次像を形成させるため、CCD116上での左右の画
像の境界を明確にして画像の重なりを防ぐ必要がある。
このため、本立体顕微鏡101には、一次像の位置に視
野絞り270,271が配置されている。略半円開口の
直線エッジをいわゆるナイフエッジとして機能させ、そ
れより内側の光束のみを透過させることにより、CCD
116上での左右の画像の境界を明確にすることができ
る。
As described above, in the microscope of this embodiment, since the left and right secondary images are formed in the adjacent area on the imaging surface of the single CCD 116, the boundary between the left and right images on the CCD 116 is clearly defined. It is necessary to prevent overlapping of images.
For this reason, the three-dimensional microscope 101 is provided with field stops 270 and 271 at the position of the primary image. By making the straight edge of the substantially semicircular aperture function as a so-called knife edge and transmitting only the light flux inside it, the CCD
The boundary between the left and right images on 116 can be clarified.

【0060】なお、視野絞り270,271上に形成さ
れる一次像は、リレー光学系240,250により再結
像されて二次像となり、一次像と二次像とでは、上下,
左右が反転する。従って、一次像の位置で左右方向の外
側を規定するナイフエッジは、二次像の位置では左右方
向の内側、すなわち左右の画像の境界を規定することと
なる。
The primary images formed on the field stops 270 and 271 are re-imaged by the relay optical systems 240 and 250 to become secondary images.
Left and right are reversed. Therefore, the knife edge that defines the outside in the left-right direction at the position of the primary image defines the inside in the left-right direction at the position of the secondary image, that is, the boundary between the left and right images.

【0061】各リレー光学系240,250は、上述の
ようにズーム光学系220,230により形成された一
次像を再結像させる作用を持ち、いずれも正レンズ群2
41,242,243,251,252,253により
夫々構成される。
Each of the relay optical systems 240 and 250 has the function of re-imaging the primary image formed by the zoom optical systems 220 and 230 as described above.
41, 242, 243, 251, 252, and 253, respectively.

【0062】一方のリレー光学系240は、図6及び図
7に示されるように、単一の正メニスカスレンズから構
成される第1レンズ241と,全体として正のパワーを
持つ第2レンズ242と,単一の両凸レンズから構成さ
れる第3レンズ243とから、構成されている。このう
ち、第1レンズ241及び第2レンズ242は、それら
の全体としての物体側焦点を、ズーム光学系220によ
る一次像の結像面(視野絞り270と同じ平面)に一致
させている。また、第3レンズ243は、第2レンズ2
42から射出された平行光を、CCD116の撮像面上
に収束させる。そして、第1レンズ241と第2レンズ
242との間には、光路を直角に偏向するペンタプリズ
ム272が配置され、第2レンズ242と第3レンズ2
43との間には光量調節用の明るさ絞り244が設けら
れている。
As shown in FIGS. 6 and 7, one relay optical system 240 includes a first lens 241 composed of a single positive meniscus lens, and a second lens 242 having a positive power as a whole. , And a third lens 243 composed of a single biconvex lens. Among them, the first lens 241 and the second lens 242 have their entire object-side focal points coincident with the image plane of the primary image formed by the zoom optical system 220 (the same plane as the field stop 270). The third lens 243 is a second lens 2
The parallel light emitted from 42 is converged on the imaging surface of CCD 116. A pentaprism 272 for deflecting the optical path at right angles is disposed between the first lens 241 and the second lens 242, and the second lens 242 and the third lens 2
A brightness stop 244 for adjusting the amount of light is provided between the aperture stop 43.

【0063】他方のリレー光学系250も、上記の夫々
リレー光学系240と同一構成であり、第1乃至第3レ
ンズ251,252,253から構成され、第1レンズ
251と第2レンズ252との間には、ペンタプリズム
273が配置され、第2レンズ252と第3レンズ25
3との間には明るさ絞り254が設けられている。
The other relay optical system 250 has the same configuration as the above-described relay optical system 240, and includes first to third lenses 251, 252, and 253. The first and second lenses 251 and 252 are connected to each other. A pentaprism 273 is disposed between the second lens 252 and the third lens 25.
3, a brightness stop 254 is provided.

【0064】各視野絞り270,271を透過した発散
光は、リレー光学系の第1レンズ241,251及び第
2レンズ242,252により再びほぼ平行光に変換さ
れ、明るさ絞り244,254を透過した後、第3レン
ズ243,253により再度結像して二次像を形成す
る。
The divergent light transmitted through each of the field stops 270 and 271 is again converted into substantially parallel light by the first lens 241 and 251 and the second lens 242 and 252 of the relay optical system, and transmitted through the brightness stop 244 and 254. After that, the image is formed again by the third lenses 243 and 253 to form a secondary image.

【0065】リレー光学系240,250中にペンタプ
リズム272,273を配置することにより、ズーム光
学系220,230の光軸とリレー光学系240,25
0の光軸とを折り曲げて設けることができる。これによ
り、クローズアップ光学系210の光軸方向における撮
影光学系(一対の撮影光学系)200の全長を短かくす
ることができる。
By disposing the pentaprisms 272 and 273 in the relay optical systems 240 and 250, the optical axes of the zoom optical systems 220 and 230 and the relay optical systems 240 and 25 are arranged.
It can be provided by bending the zero optical axis. Thus, the overall length of the photographing optical system (a pair of photographing optical systems) 200 in the optical axis direction of the close-up optical system 210 can be shortened.

【0066】ところで、立体視することよって立体感を
得るために、左右一対の撮影光学系の光軸間には、所定
の基線長が必要である。他方、CCD116の撮像面上
の中心に設定される境界線により規定される左右の撮像
領域の中心同士の間隔は、両撮影光学系がなす基線長よ
りも十分短かいので、その撮像面上にて隣接する左右の
撮像領域に二次像を形成するためには、撮像面に導かれ
る光軸間の距離を上述の基線長より小さくする必要があ
る。
A predetermined base line length is required between the optical axes of a pair of left and right photographing optical systems in order to obtain a stereoscopic effect by stereoscopic viewing. On the other hand, the distance between the centers of the left and right imaging regions defined by the boundary line set at the center on the imaging surface of the CCD 116 is sufficiently shorter than the base line length formed by both imaging optical systems, In order to form secondary images in adjacent left and right imaging regions, it is necessary to make the distance between optical axes guided to the imaging surface smaller than the above-described base line length.

【0067】そこで、輻輳寄せプリズム260にてリレ
ー光学系240,250の光軸Ax2,Ax3を夫々内
側にシフトさせることにより、所定の基線長を確保しつ
つ同一CCD116の撮像面上への結像を可能としてい
る。ここで、両撮影光学系(ズーム光学系220,23
0及びリレー光学系240,250)の各光軸が隔てら
れる基線長の直線方向は、CCD116の撮像面の長手
方向である左右方向に一致している。
Therefore, by shifting the optical axes Ax2 and Ax3 of the relay optical systems 240 and 250 inward by the convergence shifting prism 260, an image is formed on the imaging surface of the same CCD 116 while securing a predetermined base line length. Is possible. Here, both photographing optical systems (zoom optical systems 220 and 23)
0 and the optical axis of the relay optical system 240, 250) are separated from each other by a straight line of the base line length, which coincides with the left-right direction which is the longitudinal direction of the imaging surface of the CCD 116.

【0068】輻輳寄せプリズム260は、図2,図6及
び図9に示すように、互いに対称な五角柱形状を夫々有
する一対の光軸シフトプリズム261,262がCCD
116の撮像面における左右の撮像領域の境界線に沿っ
て垂直に立てた境界面Bo1を中心にして面対称に配置
され、且つ、0.1mm程度の隙間を開けて固定される
ことにより、構成されている。
As shown in FIGS. 2, 6 and 9, a pair of optical axis shift prisms 261 and 262 having a symmetrical pentagonal prism shape are formed by a CCD as shown in FIGS.
It is arranged symmetrically with respect to a boundary surface Bo1 erected vertically along the boundary line between the left and right imaging regions on the imaging surface of 116, and is fixed with a gap of about 0.1 mm. Have been.

【0069】各光軸シフトプリズム261,262は、
図2及び図9に示されるように、境界面Bo1に対して
45°傾いた2枚の第1反射面261a,262a及び
第2反射面261b,262bと,境界面Bo1に対し
て垂直な入射端面261c,262c及び射出端面26
1d,262dと,第2反射面261b,262bに対
して135°をなして隣接するとともに射出端面261
d,262dに対して90°をなして隣接することによ
って境界面Bo1と平行な方向を向く接合面261e,
262eとを、備えている。即ち、各光軸シフトプリズ
ム261,262は、平面形状が平行四辺形である角柱
を接合面261e,262eにて切り欠いたのと等価な
形状を有している。
Each of the optical axis shift prisms 261 and 262 is
As shown in FIGS. 2 and 9, two first reflection surfaces 261 a and 262 a and second reflection surfaces 261 b and 262 b inclined 45 ° with respect to the boundary surface Bo 1, and an incident light perpendicular to the boundary surface Bo 1. End surfaces 261c and 262c and injection end surface 26
1d, 262d, 135 ° adjacent to the second reflecting surfaces 261b, 262b and the exit end surface 261
d and 262d at 90 ° to be in a direction parallel to the boundary surface Bo1.
262e. That is, each of the optical axis shift prisms 261 and 262 has a shape equivalent to a prism having a parallelogram planar shape cut off at the joint surfaces 261e and 262e.

【0070】リレー光学系240、250からの左右の
各被写体光は、各光軸シフトプリズム261,262の
入射端面261c,262cから入射し、外側の第1反
射面261a,262aによって境界面Bo1に向けて
反射され、さらに内側の第2反射面261b,262b
によって再び入射時と同じ進行方向に反射され、射出端
面261d,262dから射出されて、ハイビジョンC
CDカメラ102に入射する。この結果、左右の各被写
体光は、その進行方向を変えずに境界面Bo1に接近す
るようにシフトされ、同一のCCD116の撮像面上に
夫々二次像を形成する。
The left and right object lights from the relay optical systems 240 and 250 enter from the incident end surfaces 261c and 262c of the optical axis shift prisms 261 and 262, respectively, and reach the boundary surface Bo1 by the outer first reflection surfaces 261a and 262a. The second reflection surfaces 261b and 262b further reflected toward the inside
Is reflected again in the same traveling direction as that at the time of incidence, exits from the exit end surfaces 261d and 262d, and is
The light enters the CD camera 102. As a result, the left and right object lights are shifted so as to approach the boundary surface Bo1 without changing their traveling directions, and form secondary images on the same imaging surface of the CCD 116, respectively.

【0071】撮像面上の左右の各撮像領域に形成される
二次像のうち境界面Bo1近傍の部位で結像される部分
は、各光軸シフトプリズム261,262の第2反射面
261b,262bが夫々接合面261e,262eに
て切り欠かれているのと等価な構造のために、その部位
に収束すべき同族光線の一部が欠けてしまうので、リレ
ー光学系240,250を透過した全ての同族光線が第
2反射面262bによって反射されて収束する境界面B
o1から離れた部位に形成される部分よりも、暗くな
る。即ち、左右の撮像領域に結像される二次像には、上
述の濃度分布フィルタ1,2がない限り、境界面Bo1
から離れた部位では明るく境界面Bo1の近傍になると
徐々に暗くなるという照度分布の勾配が生じてしまう。
In the secondary images formed in the left and right image pickup areas on the image pickup surface, portions formed at portions near the boundary surface Bo1 are the second reflection surfaces 261b and 261b of the optical axis shift prisms 261 and 262. Since a structure equivalent to 262b being cut off at the joining surfaces 261e and 262e, respectively, a part of the family light to be converged at that portion is missing, so that the light transmitted through the relay optical systems 240 and 250. A boundary surface B in which all the family rays are reflected by the second reflecting surface 262b and converge.
It becomes darker than the part formed at a part distant from o1. That is, the secondary image formed in the left and right imaging regions has the boundary surface Bo1 unless the density distribution filters 1 and 2 described above are provided.
There is a gradient in the illuminance distribution that the portion far from the illuminance is bright and gradually darkens near the boundary surface Bo1.

【0072】そのため、リレー光学系240,250を
透過する左右の各被写体光の光路上には、二次像に生じ
てしまうであろう照度分布の勾配を打ち消して二次像の
照度を均等にする光束密度の分布を予め各被写体光に与
える濃度分布フィルタ1,2が、配置されている。
Therefore, the gradient of the illuminance distribution which would occur in the secondary image is canceled out on the optical paths of the left and right object lights passing through the relay optical systems 240 and 250, so that the illuminance of the secondary image is evenly reduced. Density distribution filters 1 and 2 are provided beforehand to give the distribution of the luminous flux density to each subject light.

【0073】図10は、濃度分布フィルタ1,2の正面
図である。この濃度分布フィルタ1,2は、四角形状の
透明板からなる基板上に、その一軸方向(図10では左
右方向)において所定の透過率の勾配を持たせて無彩色
のコーティングを施したNDフィルターである。このコ
ーティングは、図10に示されるように、基板上の一軸
方向に対して左側約半分位までは、透過光の光量を約半
分程度低下させる透過率をもって形成されているととも
に、基板上の中央付近から右端側に近づくほどその透過
率が徐々に高くなるよう形成されている。
FIG. 10 is a front view of the density distribution filters 1 and 2. Each of the density distribution filters 1 and 2 is an ND filter formed by applying an achromatic coating to a substrate made of a square transparent plate with a predetermined transmittance gradient in one axial direction (the horizontal direction in FIG. 10). It is. As shown in FIG. 10, this coating is formed with a transmittance that reduces the amount of transmitted light by about half, up to about half of the left side with respect to the uniaxial direction on the substrate, and has a center on the substrate. The transmittance is gradually increased from the vicinity to the right end side.

【0074】この濃度分布フィルタ1,2は、光軸シフ
トプリズム261,262の入射端面261c,262
cの夫々の直前に配置され、左右のリレー光学系24
0,250の光軸Ax2,Ax3に対して垂直になるよ
うに配置される。このとき、この濃度分布フィルタ1,
2は、その透過率の勾配が形成される向きが撮影光学系
200の基線長方向と同じ方向になるように配置される
とともに、図2に示されるように、その透過率が高く形
成されている方が境界面Bo1側にくるように配置され
る。そのために、各撮像領域に入射して結像する被写体
光の光線のうち境界面Bo1近傍に収束する同族光線
は、濃度分布フィルタ1,2における透過率の高い部分
を主に透過するとともに、境界面Bo1から離れた部位
に収束する同族光線は、濃度分布フィルタ1,2の透過
率の低い部分を主に透過することによって減光される。
The density distribution filters 1 and 2 correspond to the incident end surfaces 261 c and 262 of the optical axis shift prisms 261 and 262.
c, right and left relay optical systems 24
They are arranged so as to be perpendicular to the optical axes Ax2 and Ax3 of 0,250. At this time, the density distribution filters 1 and
2 is arranged so that the direction in which the gradient of the transmittance is formed is the same as the base length direction of the photographing optical system 200, and as shown in FIG. Are arranged so that the side that is located is on the boundary surface Bo1 side. Therefore, among the light rays of the subject light that enter each imaging region and form an image, the similar light rays converging near the boundary surface Bo1 mainly pass through the high transmittance portions of the density distribution filters 1 and 2, and A similar light ray converging to a portion distant from the surface Bo1 is attenuated by mainly transmitting the low transmittance portions of the density distribution filters 1 and 2.

【0075】従って、濃度分布フィルタ1,2を透過し
た各被写体光は、二次像の照度を均等にする光束密度の
分布が与えられ、輻輳寄せプリズム260によって反射
されたあと、均等な照度を有する二次像を撮像面上に夫
々形成する。
Therefore, each subject light transmitted through the density distribution filters 1 and 2 is given a light flux density distribution for equalizing the illuminance of the secondary image, and after being reflected by the converging prism 260, the uniform illuminance is obtained. The respective secondary images are formed on the imaging surface.

【0076】<実施形態の作用>以上のような構成によ
り、各光軸シフトプリズム261,262が夫々接合面
261e,262eによって切り欠かれているのと等価
な構造により濃度分布フィルタ1,2がなければ二次像
に生じてしまう照度分布の勾配が、各リレー光学系24
0,250の光路上に配置される所定の透過率の勾配を
有する濃度分布フィルタ1,2によって予め打ち消さ
れ、各被写体光は、撮像面上の撮像領域に均等な照度の
二次像を夫々形成する。これら左右の二次像を撮像する
ことにより得られる左右の映像120a,120bも、
均等な照度を有しており、バランスのとれた左右の映像
をLCDパネル120やモニタ画面114に映し出すこ
とができ、主術者が立体視ビューワ113を覗きこんだ
ときに自然で鮮明な立体視をすることができる。
<Operation of Embodiment> With the above-described configuration, the density distribution filters 1 and 2 have a structure equivalent to that of the optical axis shift prisms 261 and 262 being cut off by the joining surfaces 261e and 262e, respectively. Otherwise, the gradient of the illuminance distribution generated in the secondary image is
The density distribution filters 1 and 2 having predetermined transmittance gradients disposed on the optical paths 0 and 250 cancel each other out in advance, and each subject light forms a secondary image with uniform illuminance in an imaging area on the imaging surface. Form. Left and right images 120a and 120b obtained by capturing these left and right secondary images are also
It has a uniform illuminance, and can display balanced left and right images on the LCD panel 120 and the monitor screen 114. When the main surgeon looks into the stereoscopic viewer 113, natural and clear stereoscopic vision is obtained. Can be.

【0077】[0077]

【実施形態2】本発明の第2実施形態は、上述した第1
実施形態と比較し、濃度分布フィルタを配置する位置の
みが異なり、他の構成を共通としている。図11は、本
第2実施形態の光学構成図である。
Embodiment 2 The second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment.
Compared with the embodiment, only the position where the density distribution filter is arranged is different, and other configurations are common. FIG. 11 is an optical configuration diagram of the second embodiment.

【0078】この図11に示すように、この濃度分布フ
ィルタ1a,2aは、光軸シフトプリズム261,26
2の射出端面261d,262dの直後に夫々配置さ
れ、左右のリレー光学系240,250の光軸Ax2,
Ax3に対して垂直になるように配置される。このと
き、この濃度分布フィルタ1a,2aは、その透過率の
勾配が形成される向きが撮影光学系200の基線長方向
と同じ方向になるように配置されるとともに、その透過
率が高く形成されている方が境界面Bo1側にくるよう
に配置される。そのために、各撮像領域に入射して結像
する被写体光のうち境界面Bo1近傍に収束する同族光
線は、濃度分布フィルタ1a,2aにおける透過率の高
い部分を透過するとともに、境界面Bo1から離れた部
位に収束する同族光線は、濃度分布フィルタ1a,2a
における透過率の低い部分を透過することによって減光
される。従って、濃度分布フィルタ1a,2aを透過し
た各被写体光は、輻輳寄せプリズム260によって反射
されたあと、均等な照度を有する二次像を撮像面上に夫
々形成する。
As shown in FIG. 11, the density distribution filters 1a and 2a are optical axis shift prisms 261 and 26.
The optical axes Ax2 and Ax2 of the left and right relay optical systems 240 and 250 are respectively disposed immediately after the two emission end surfaces 261d and 262d.
It is arranged to be perpendicular to Ax3. At this time, the density distribution filters 1a and 2a are arranged so that the direction in which the gradient of the transmittance is formed is the same as the base length direction of the imaging optical system 200, and the transmittance is formed high. Are arranged such that the side that is facing comes to the boundary surface Bo1 side. For this reason, among the subject light that enters each imaging region and forms an image, the similar light rays converging in the vicinity of the boundary surface Bo1 pass through the high transmittance portions of the density distribution filters 1a and 2a, and separate from the boundary surface Bo1. The homologous rays converging on the converged portion are reflected by the density distribution
The light is dimmed by transmitting a portion having a low transmittance in. Therefore, each subject light transmitted through the density distribution filters 1a and 2a is reflected by the convergence shifting prism 260, and then forms a secondary image having uniform illuminance on the imaging surface.

【0079】しかも、本第2実施形態では、第1実施形
態の場合よりも像(二次像)の結像面(即ち、CCD1
16の撮像面)に接近して、濃度分布フィルタ1,2が
配置されている。従って、CCD116の撮像面上にお
ける個々の点に収束する同族光線が濃度分布フィルタ
1,2を通過する範囲は、本第2実施形態の場合の方よ
り狭いので、濃度分布フィルタ1,2の効果がより大き
くなり、被写体光に与えられる光束密度分布がより明確
になる。
Furthermore, in the second embodiment, the image plane (secondary image) of the image forming surface (ie, the CCD 1) is larger than in the first embodiment.
The density distribution filters 1 and 2 are arranged close to the 16 imaging planes. Therefore, the range over which the similar light beams converging on the individual points on the imaging surface of the CCD 116 pass through the density distribution filters 1 and 2 is narrower than in the case of the second embodiment. Becomes larger, and the luminous flux density distribution given to the subject light becomes clearer.

【0080】本第2実施形態におけるその他の構成は、
第1実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration in the second embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

【0081】[0081]

【実施形態3】本発明の第3実施形態は、上述した第1
実施形態と比較し、濃度分布フィルタを配置する位置の
みが異なり、他の構成を共通としている。図12は、本
第3実施形態の光学構成図である。
Embodiment 3 The third embodiment of the present invention is the same as the first embodiment.
Compared with the embodiment, only the position where the density distribution filter is arranged is different, and other configurations are common. FIG. 12 is an optical configuration diagram of the third embodiment.

【0082】この図12に示すように、この濃度分布フ
ィルタ1b,2bは、視野絞り270,271の開口の
直前に夫々配置され、左右のリレー光学系240,25
0の光軸Ax2,Ax3に対して垂直になるように配置
される。このとき、この濃度分布フィルタ1b,2b
は、その透過率の勾配が形成される向きが撮影光学系2
00の基線長方向と同じ方向になるように配置されると
ともに、その透過率が低く形成されている方が境界面B
o1側(即ち、その透過率の高い方が視野絞り270,
271のナイフエッジ側)にくるように配置される。そ
のために、各撮像領域に入射して結像する被写体光のう
ち視野絞り270,271のナイフエッジ近傍にて一旦
収束した後に境界面Bo1近傍にて再度収束する同族光
線は、濃度分布フィルタ1a,2aにおける透過率の高
い部分を透過するとともに、ナイフエッジから離れた位
置にて一旦収束した後に境界面Bo1から離れた部位に
収束する同族光線は、濃度分布フィルタ1b,2bにお
ける透過率の低い部分を透過することによって減光され
る。従って、濃度分布フィルタ1b,2bを透過した各
被写体光は、輻輳寄せプリズム260によって反射され
たあと、均等な照度を有する二次像を撮像面上に夫々形
成する。
As shown in FIG. 12, the density distribution filters 1b and 2b are disposed immediately before the apertures of the field stops 270 and 271, respectively, and the left and right relay optical systems 240 and 25 are arranged.
It is arranged to be perpendicular to the 0 optical axes Ax2 and Ax3. At this time, the density distribution filters 1b and 2b
Means that the direction in which the gradient of the transmittance is formed is the imaging optical system 2
00 is arranged in the same direction as the base line length direction and its transmittance is formed low.
o1 side (that is, the one with the higher transmittance is the field stop 270,
271 (knife edge side). For this reason, among the subject light that enters each imaging region and forms an image, the homologous rays that converge once near the knife edge of the field stop 270 or 271 and then converge again near the boundary surface Bo1 are the density distribution filters 1a and The homologous rays that pass through the high transmittance portion 2a and converge once at a position distant from the knife edge and then converge at a portion distant from the boundary surface Bo1 have low transmittance portions in the density distribution filters 1b and 2b. Is dimmed by transmitting light. Therefore, each subject light transmitted through the density distribution filters 1b and 2b is reflected by the converging prism 260, and then forms a secondary image having uniform illuminance on the imaging surface.

【0083】しかも、本第3実施形態では、上述の第2
実施形態の場合よりも、更に、像(一次像)の結像面
(即ち、視野絞り270,271)に接近して、濃度分
布フィルタ1,2が配置されている。従って、濃度分布
フィルタ1,2の効果がより大きくなり、被写体光に与
えられる光束密度分布がより明確になる。
Moreover, in the third embodiment, the second
The density distribution filters 1 and 2 are arranged closer to the image forming plane of the image (primary image) (that is, the field stops 270 and 271) than in the case of the embodiment. Therefore, the effects of the density distribution filters 1 and 2 become greater, and the luminous flux density distribution given to the subject light becomes clearer.

【0084】本第3実施形態におけるその他の構成は、
第1実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the third embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

【0085】[0085]

【実施形態4】本発明の第4実施形態は、上述した第1
実施形態と比較し、濃度分布フィルタを配置する位置の
みが異なり、他の構成を共通としている。図13は、本
第4実施形態の光学構成図である。
Embodiment 4 The fourth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment.
Compared with the embodiment, only the position where the density distribution filter is arranged is different, and other configurations are common. FIG. 13 is an optical configuration diagram of the fourth embodiment.

【0086】この図13に示すように、この濃度分布フ
ィルタ1c,2cは、視野絞り270,271の開口の
直後に夫々配置され、左右のリレー光学系240,25
0の光軸Ax2,Ax3に対して垂直になるように配置
される。このとき、この濃度分布フィルタ1c,2c
は、その透過率の勾配が形成される向きが撮影光学系2
00の基線長方向と同じ方向になるように配置されると
ともに、その透過率が低く形成されている部分が境界面
Bo1側(即ち、その透過率が高い方が視野絞り27
0,271のナイフエッジ側)にくるように配置され
る。そのために、各撮像領域に入射して結像する被写体
光のうち視野絞り270,271のナイフエッジ近傍に
て一旦収束した後に境界面Bo1近傍にて収束する同族
光線は、濃度分布フィルタ1c,2cにおける透過率の
高い部分を透過するとともに、ナイフエッジから離れた
位置にて一旦収束した後に境界面Bo1から離れた部位
に再度収束する同族光線は、濃度分布フィルタ1c,2
cにおける透過率の低い部分を透過することによって減
光される。従って、濃度分布フィルタ1c,2cを透過
した各被写体光は、輻輳寄せプリズム260によって反
射されたあと、均等な照度を有する二次像を撮像面上に
夫々形成する。
As shown in FIG. 13, the density distribution filters 1c and 2c are disposed immediately after the apertures of the field stops 270 and 271, respectively, and the left and right relay optical systems 240 and 25 are arranged.
It is arranged to be perpendicular to the 0 optical axes Ax2 and Ax3. At this time, the density distribution filters 1c and 2c
Means that the direction in which the gradient of the transmittance is formed is the imaging optical system 2
00 is arranged in the same direction as the base line length direction, and the portion where the transmittance is low is located on the boundary surface Bo1 side (that is, the one with the higher transmittance is the field stop 27).
0,271 knife edge side). Therefore, among the subject light that enters each imaging region and forms an image, homologous rays that once converge near the knife edge of the field stops 270 and 271 and then converge near the boundary surface Bo1 are the density distribution filters 1c and 2c. Are transmitted through a portion having a high transmittance, and are converged once at a position distant from the knife edge and then converge again at a portion distant from the boundary surface Bo1.
The light is dimmed by transmitting the low transmittance portion in c. Therefore, each subject light transmitted through the density distribution filters 1c and 2c is reflected by the convergence shifting prism 260, and then forms a secondary image having uniform illuminance on the imaging surface.

【0087】しかも、本第4実施形態では、上述の第2
実施形態の場合よりも、更に、像(一次像)の結像面
(即ち、視野絞り270,271)に接近して、濃度分
布フィルタ1,2が配置されている。従って、濃度分布
フィルタ1,2の効果がより大きくなり、被写体光に与
えられる光束密度分布がより明確になる。
Further, in the fourth embodiment, the second
The density distribution filters 1 and 2 are arranged closer to the image forming plane of the image (primary image) (that is, the field stops 270 and 271) than in the case of the embodiment. Therefore, the effects of the density distribution filters 1 and 2 become greater, and the luminous flux density distribution given to the subject light becomes clearer.

【0088】本第4実施形態におけるその他の構成は、
第1実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the fourth embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

【0089】なお、本第4実施形態及び上述の第3実施
形態の発展形態として、濃度分布フィルタ1,2を視野
絞り270,271の開口内に、一体にはめ込んでも良
い。このようにすれば、像(一次像)の形成位置と濃度
分布フィルタ1,2による光束密度調整位置が一致する
ので、二次像における照度分布の補正を、より精密に行
うことができる。
As a development of the fourth embodiment and the third embodiment described above, the density distribution filters 1 and 2 may be integrated into the apertures of the field stops 270 and 271. With this configuration, the position where the image (primary image) is formed and the position where the light flux density is adjusted by the density distribution filters 1 and 2 match, so that the illuminance distribution in the secondary image can be corrected more precisely.

【0090】[0090]

【実施形態5】本発明の第5実施形態は、上述した第1
実施形態と比較し、濃度分布フィルタが配置されていた
位置に、各リレー光学系240,250の光軸Ax2,
Ax3に対して偏心した開口絞りを配置したもので、そ
の他の構成を共通としている。図14は、本第5実施形
態の光学構成図である。また、図15乃至図17は、上
記開口絞り3を絞り込んでいった状態を順番に示し、リ
レー光学系240を透過する被写体光の入射側から射出
側方向を見たときの正面図である。
Embodiment 5 The fifth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment.
Compared with the embodiment, the optical axes Ax2,2 of the relay optical systems 240,250 are located at the positions where the density distribution filters are arranged.
An aperture stop eccentric with respect to Ax3 is arranged, and other configurations are common. FIG. 14 is an optical configuration diagram of the fifth embodiment. 15 to 17 are front views showing the states in which the aperture stop 3 is stopped down in order, as viewed from the incident side of the subject light passing through the relay optical system 240 to the exit side.

【0091】各開口絞り3,4は、各リレー光学系24
0,250の中に設けられた明るさ絞り244,254
と同様にその開口の内径を拡縮可能な装置を有してお
り、図14に示すように、各光軸シフトプリズム26
1,262の入射端面261c,262cの直前に夫々
配置され、左右のリレー光学系240,250の光軸A
x2,Ax3に対してその開口絞り3,4の中心軸A
x’1,Ax’2が平行になるように配置される。但
し、図14及び図15に示すように、開口絞り3,4の
中心軸Ax’1,Ax’2は、リレー光学系240,2
50の光軸Ax2,Ax3に対して、撮像面の左右の各
撮像領域の中心から境界面Bo1に寄った方向に、偏心
している。
Each of the aperture stops 3 and 4 is connected to each of the relay optical systems 24.
Brightness diaphragms 244, 254 provided in 0, 250
As shown in FIG. 14, each of the optical axis shift prisms 26 has a device capable of expanding and contracting the inner diameter of the opening.
The optical axes A of the left and right relay optical systems 240 and 250 are disposed immediately before the incident end surfaces 261c and 262c of the left and right relay optical systems 240 and 250, respectively.
x2, Ax3 with respect to the central axis A of the aperture stops 3, 4
x′1 and Ax′2 are arranged so as to be parallel. However, as shown in FIGS. 14 and 15, the central axes Ax′1 and Ax′2 of the aperture stops 3 and 4 are connected to the relay optical systems 240 and 2 respectively.
The optical axes Ax2 and Ax3 are eccentric from the center of each of the left and right imaging regions on the imaging surface toward the boundary surface Bo1.

【0092】そして、開口絞り3及び開口絞り4を図1
5の状態から図16の状態を経て図17の状態にまで徐
々に絞り込んでいくと、開口絞り3,4が光軸Ax2,
Ax3に対して偏心して設けられているために、各撮像
領域に入射して結像する各被写体光のうち境界面Bo1
近傍に収束する同族光線は、開口絞り3,4によってケ
ラれることは殆どないが、境界面Bo1から離れた部位
に収束する同族光線は、その一部が開口絞り3,4によ
ってケラれるので、全体としての光束が細くなり、CC
D116の撮像面上における境界面Bo1から離れた部
分が徐々に暗くなる。組立作業者は、撮像面上に形成さ
れる二次像の照度が均一に形成されるように、開口絞り
3,4の絞り込み量を適宜調節する。
Then, the aperture stop 3 and the aperture stop 4 are moved to FIG.
When the aperture is gradually stopped down from the state of FIG. 5 to the state of FIG. 17 through the state of FIG.
Since it is provided eccentrically with respect to Ax3, the boundary surface Bo1 of the subject light that enters each imaging region and forms an image
The similar rays converging to the vicinity are hardly vignetted by the aperture stops 3 and 4, but the similar rays converging to a part distant from the boundary surface Bo1 are partially vignetted by the aperture stops 3 and 4. The luminous flux as a whole becomes thinner and CC
The portion of D116 on the imaging surface that is distant from boundary surface Bo1 gradually darkens. The assembling operator appropriately adjusts the aperture stop amounts of the aperture stops 3 and 4 so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is formed uniformly.

【0093】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置した開口絞り3,4によって、各撮像
面上に形成される二次像の境界面Bo1から離れた部位
の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の照度にする
ことができるのである。
In this way, the aperture stops 3 and 4 eccentrically arranged with respect to the optical axes Ax2 and Ax3 reduce the brightness of a portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0094】なお、開口絞り3,4の設置場所をリレー
光学系240,250の最終面から十分に離すことによ
り、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に影響を与え
ることなく、境界面Bo1から離された部位に収束する
同族光線の一部をケルことができる。また、開口絞り
3,4の設置場所を像(二次像)の結像面(CCD11
6の撮像面)から十分に離すことにより、境界面Bo1
から離れた部位に収束する同族光線のうちの一部のみを
ケルことができる。
By setting the locations of the aperture stops 3 and 4 sufficiently away from the final surfaces of the relay optical systems 240 and 250, the position of the aperture stop 3 and 4 can be reduced from the boundary Bo1 without affecting the similar rays converging near the boundary Bo1. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. Further, the installation positions of the aperture stops 3 and 4 are changed to an image forming plane (secondary image) (CCD 11).
6 is sufficiently separated from the boundary surface Bo1.
Only some of the cognate light rays that converge at a site away from can be quenched.

【0095】本第5実施形態におけるその他の構成は、
第1実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration in the fifth embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

【0096】[0096]

【実施形態6】本発明の第6実施形態は、上述した第5
実施形態と比較し、開口絞りを配置する位置のみが異な
り、他の構成を共通としている。図18は、本第6実施
形態の光学構成図である。
Embodiment 6 The sixth embodiment of the present invention is the same as the fifth embodiment.
As compared with the embodiment, only the position where the aperture stop is arranged is different, and other configurations are common. FIG. 18 is an optical configuration diagram of the sixth embodiment.

【0097】この図18に示すように、この開口絞り3
a,4aは、対物光学系220,230と視野絞り27
0,271との間の光路中に夫々配置され、左右の対物
光学系220,230の光軸Ax2,Ax3に対してそ
の開口絞り3a,4aの中心軸Ax’1,Ax’2が平
行になるように配置されている。但し、図18に示すよ
うに、開口絞り3a,4aの中心軸Ax’1,Ax’2
は、対物光学系220,230の光軸Ax2,Ax3に
対して、撮像面の左右の撮像領域の中心から境界面Bo
1から離れる方向に、偏心している。
As shown in FIG. 18, the aperture stop 3
a, 4a are the objective optical systems 220, 230 and the field stop 27;
0,271, and the central axes Ax'1, Ax'2 of the aperture stops 3a, 4a are parallel to the optical axes Ax2, Ax3 of the left and right objective optical systems 220, 230, respectively. It is arranged to become. However, as shown in FIG. 18, the central axes Ax'1 and Ax'2 of the aperture stops 3a and 4a.
Represents a boundary Bo with respect to the optical axes Ax2 and Ax3 of the objective optical systems 220 and 230 from the center of the left and right imaging regions on the imaging surface
It is eccentric away from 1.

【0098】そして、開口絞り3a,4aを徐々に絞り
込んでいくと、開口絞り3a,4aが光軸Ax2,Ax
3に対して偏心して設けられているために、各撮像領域
に入射して結像する各被写体光のうち境界面Bo1近傍
に収束する同族光線は、開口絞り3a,4aによってケ
ラれることは殆どないが、境界面Bo1から離れた部位
に収束する同族光線は、その一部が開口絞り3a,4a
によってケラれるので、全体としての光束が細くなり、
CCD116の撮像面上における鏡界面Bo1から離れ
た部分が徐々に暗くなる。組立作業者は、撮像面上に形
成される二次像の照度が均一に形成されるように、開口
絞り3a,4aの絞り込み量を適宜調節する。
When the aperture stops 3a and 4a are gradually stopped down, the aperture stops 3a and 4a are shifted to the optical axes Ax2 and Ax.
3, the similar rays converging near the boundary surface Bo1 out of the subject light that enters each imaging region and forms an image are almost eclipsed by the aperture stops 3a and 4a. Although there are no similar rays converging on a part distant from the boundary surface Bo1, a part of the rays is similar to the aperture stops 3a and 4a.
The vignetting becomes thinner as a whole,
The portion on the imaging surface of the CCD 116 away from the mirror interface Bo1 gradually darkens. The assembling operator appropriately adjusts the aperture amounts of the aperture stops 3a and 4a so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is formed uniformly.

【0099】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置した開口絞り3a,4aによって、各
撮像面上に形成される二次像の境界面Bo1から離れた
部位の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の照度に
することができるのである。
As described above, the aperture stops 3a and 4a eccentrically arranged with respect to the optical axes Ax2 and Ax3 reduce the brightness of a portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0100】なお、開口絞り3a,4aの設置場所を対
物光学系220,230の最終面から十分に離すことに
より、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に影響を与
えることなく、境界面Bo1から離された部位に収束す
る同族光線の一部をケルことができる。また、開口絞り
3a,4aの設置場所を像(一次像)の結像面(視野絞
り270,271の位置)から十分に離すことにより、
境界面Bo1から離れた部位に収束する同族光線のうち
の一部のみをケルことができる。
By setting the installation positions of the aperture stops 3a and 4a sufficiently away from the final surfaces of the objective optical systems 220 and 230, the position of the aperture stop 3a and 4a can be reduced from the boundary surface Bo1 without affecting the similar rays converging near the boundary surface Bo1. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. Also, by setting the installation positions of the aperture stops 3a and 4a sufficiently away from the image forming plane (the positions of the field stops 270 and 271) of the image (primary image),
Only a part of the family rays converging on a portion distant from the boundary surface Bo1 can be reduced.

【0101】本第6実施形態におけるその他の構成は、
第5実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the sixth embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the fifth embodiment.

【0102】[0102]

【実施形態7】本発明の第7実施形態は、上述した第5
実施形態と比較し、開口絞りを配置する位置のみが異な
り、他の構成を共通としている。図19は、本第7実施
形態の光学構成図である。
Embodiment 7 The seventh embodiment of the present invention is the same as the fifth embodiment.
As compared with the embodiment, only the position where the aperture stop is arranged is different, and other configurations are common. FIG. 19 is an optical configuration diagram of the seventh embodiment.

【0103】この図19に示すように、この開口絞り3
b,4bは、視野絞り270,271とリレー光学系2
40,250との光路中に夫々配置され、左右のリレー
光学系240,250の光軸Ax2,Ax3に対してそ
の開口絞り3b,4bの中心軸Ax’1,Ax’2が平
行になるように配置されている。但し、図19に示すよ
うに、開口絞り3b,4bの中心軸Ax’1,Ax’2
は、リレー光学系240,250の光軸Ax2,Ax3
に対して、撮像面の左右の各撮像領域の中心から境界面
Bo1から離れる方向に、偏心している。
As shown in FIG. 19, the aperture stop 3
b, 4b are the field stops 270, 271 and the relay optical system 2
The central apertures Ax'1 and Ax'2 of the aperture stops 3b and 4b are parallel to the optical axes Ax2 and Ax3 of the left and right relay optical systems 240 and 250, respectively. Are located in However, as shown in FIG. 19, the central axes Ax′1, Ax′2 of the aperture stops 3b, 4b.
Are the optical axes Ax2 and Ax3 of the relay optical systems 240 and 250.
Is eccentric in a direction away from the boundary surface Bo1 from the center of each of the left and right imaging regions on the imaging surface.

【0104】そして、開口絞り3b,4bを徐々に絞り
込んでいくと、各撮像領域に入射して結像する各被写体
光のうち境界面Bo1近傍に収束する同族光線は、開口
絞り3b,4bが光軸Ax2,Ax3に対して偏心して
設けられているために、開口絞り3b,4bによってケ
ラれることが殆どないが、境界面Bo1から離れた部位
に収束する同族光線は、その一部が開口絞り3b,4b
によってケラれるので、全体としての光束が細くなり、
CCD116の撮像面上における境界面Bo1から離れ
た部分が徐々に暗くなる。組立作業者は、撮像面上に形
成される二次像の照度が均一に形成されるように、開口
絞り3b,4bの絞り込み量を適宜調節する。
When the aperture stops 3b and 4b are gradually stopped down, similar rays converging in the vicinity of the boundary surface Bo1 out of the subject light incident on each imaging region and forming an image are transmitted through the aperture stops 3b and 4b. Since it is provided eccentrically with respect to the optical axes Ax2 and Ax3, there is almost no vignetting by the aperture stops 3b and 4b. Aperture 3b, 4b
The vignetting becomes thinner as a whole,
The portion on the imaging surface of the CCD 116 away from the boundary surface Bo1 gradually darkens. The assembling operator appropriately adjusts the aperture amounts of the aperture stops 3b and 4b so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is formed uniformly.

【0105】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置した開口絞り3b,4bによって、各
撮像面上に形成される二次像の境界面Bo1から離れた
部位の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の照度に
することができるのである。
As described above, the aperture stops 3b and 4b arranged eccentrically with respect to the optical axes Ax2 and Ax3 reduce the brightness of the portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0106】なお、開口絞り3b,4bの設置場所をリ
レー光学系240,250の物体側面から十分に離すこ
とにより、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に影響
を与えることなく、境界面Bo1から離された部位に収
束する同族光線の一部をケルことができる。また、開口
絞り3b,4bの設置場所を像(一次像)の結像面(視
野絞り270,271の位置)から十分に離すことによ
り、CCD116の撮像面上における境界面Bo1から
離れた部位に収束する同族光線のうちの一部のみをケル
ことができる。
It is to be noted that the installation places of the aperture stops 3b and 4b are sufficiently separated from the object side surfaces of the relay optical systems 240 and 250 so that the similar rays converging in the vicinity of the boundary surface Bo1 are not affected. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. Also, by setting the installation positions of the aperture stops 3b and 4b sufficiently away from the image forming plane (the positions of the field stops 270 and 271) of the images (primary images), the positions on the imaging surface of the CCD 116 away from the boundary surface Bo1 are increased. Only some of the converging homologous rays can be quenched.

【0107】本第7実施形態におけるその他の構成は、
第5実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the seventh embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the fifth embodiment.

【0108】[0108]

【実施形態8】本発明の第8実施形態は、上述した第1
実施形態と比較し、濃度分布フィルタが配置されていた
位置に、各リレー光学系240,250を透過した各被
写体光を一方向から光軸Ax2,Ax3に向けて絞るス
ライド絞りを配置したもので、その他の構成を共通とし
ている。図20は、本第8実施形態の光学構成図であ
る。また、図21乃至図23は、上記スライド絞り5を
光軸Ax2に向けて絞った状態を順番に示し、リレー光
学系240を透過する被写体光の射出側から入射側方向
を見たときの正面図である。
[Eighth Embodiment] The eighth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment.
Compared with the embodiment, a slide diaphragm is provided at a position where the density distribution filter is disposed, to restrict each subject light transmitted through each relay optical system 240, 250 from one direction toward the optical axes Ax2, Ax3. , And other configurations are common. FIG. 20 is an optical configuration diagram of the eighth embodiment. 21 to 23 sequentially show states in which the slide diaphragm 5 is narrowed down toward the optical axis Ax2. FIG. 21 is a front view of the slide diaphragm 5 when viewed from the exit side of the subject light passing through the relay optical system 240 to the incident side. FIG.

【0109】この図20に示すように、このスライド絞
り5,6は、各光軸シフトプリズム261,262の入
射端面261c,262cの直前に夫々配置され、左右
のリレー光学系240,250の光軸Ax2,Ax3に
対して垂直になるように配置される。図20及び図21
に示すように、スライド絞り5は、四角形状の平板であ
り、リレー光学系240の光軸Ax2及び境界面Bo1
から離れた位置に配置され、図21乃至図23に示すよ
うに、リレー光学系240の光軸Ax2に向かってスラ
イドしながら被写体光を絞ることができるように、筒体
内に支持されている。スライド絞り6も、リレー光学系
250の光軸Ax3及び境界面Bo1から離れた位置に
配置され、リレー光学系250の光軸Ax3に向かって
スライドしながら被写体光を絞ることができるように、
筒体内に支持されている。
As shown in FIG. 20, the slide diaphragms 5 and 6 are disposed immediately before the incident end surfaces 261c and 262c of the optical axis shift prisms 261 and 262, respectively, and the light of the relay optical systems 240 and 250 on the left and right sides. It is arranged to be perpendicular to the axes Ax2 and Ax3. 20 and 21
As shown in the figure, the slide stop 5 is a rectangular flat plate, and the optical axis Ax2 of the relay optical system 240 and the boundary surface Bo1.
21 to 23, and is supported in the cylinder so that subject light can be reduced while sliding toward the optical axis Ax2 of the relay optical system 240, as shown in FIGS. The slide stop 6 is also disposed at a position away from the optical axis Ax3 of the relay optical system 250 and the boundary surface Bo1, so that the subject light can be stopped while sliding toward the optical axis Ax3 of the relay optical system 250.
It is supported inside the cylinder.

【0110】そして、スライド絞り5及びスライド絞り
6を図21の状態から図22の状態を経て図23の状態
にまで徐々に絞り込んでいくと、各撮像領域に入射して
結像する各被写体光のうち境界面Bo1近傍に収束する
同族光線は、スライド絞り5,6によってケラれること
は殆どないが、境界面Bo1から離れた部位に収束する
同族光線は、その一部がスライド絞り5,6によってケ
ラれるので、全体としての光束が細くなり、CCD11
6の撮像面上における境界面Bo1から離れた部分が徐
々に暗くなる。組立作業者は、撮像面上に形成される二
次像の照度が均一に形成されるように、スライド絞り
5,6の絞り込み量を適宜調節する。
When the slide diaphragm 5 and the slide diaphragm 6 are gradually stopped down from the state shown in FIG. 21 to the state shown in FIG. 23 through the state shown in FIG. 22, each object light which enters each imaging area and forms an image is obtained. Of the homologous rays converging near the boundary Bo1, there is almost no vignetting by the slide stops 5 and 6, but the homologous rays converging at a portion distant from the boundary Bo1 have a part thereof. As a result, the overall luminous flux becomes thin, and the CCD 11
The portion of the image pickup surface 6 apart from the boundary surface Bo1 gradually becomes darker. The assembling operator appropriately adjusts the amount of stop of the slide diaphragms 5 and 6 so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is uniformly formed.

【0111】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置したスライド絞り5,6によって、各
撮像面上に形成される二次像の境界面Bo1から離れた
部位の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の照度に
することができるのである。
As described above, the brightness of the portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1, is reduced by the slide diaphragms 5, 6 arranged eccentrically with respect to the optical axes Ax2, Ax3. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0112】なお、スライド絞り5,6の設置場所をリ
レー光学系240,250の最終面から十分に離すこと
により、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に影響を
与えることなく、境界面Bo1から離された部位に収束
する同族光線の一部をケルことができる。また、開口絞
り5,6の設置場所を像(二次像)の結像面(CCD1
16の撮像面)から十分に離すことにより、境界面Bo
1から離れた部位に収束する同族光線のうちの一部のみ
をケルことができる。
By setting the positions of the slide diaphragms 5 and 6 far enough away from the final surfaces of the relay optical systems 240 and 250, it is possible to reduce the distance from the boundary surface Bo1 without affecting similar rays converging near the boundary surface Bo1. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. In addition, the installation positions of the aperture stops 5 and 6 are changed to an image forming surface (second image) (CCD 1).
16 imaging plane), the boundary surface Bo
Only some of the cognate rays that converge at sites away from 1 can be quenched.

【0113】本第8実施形態におけるその他の構成は、
第1実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the eighth embodiment is as follows.
The description is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

【0114】[0114]

【実施形態9】本発明の第9実施形態は、上述した第8
実施形態と比較し、スライド絞りを配置する位置のみが
異なり、他の構成を共通としている。図24は、本第9
実施形態の光学構成図である。
[Embodiment 9] The ninth embodiment of the present invention is the same as the eighth embodiment.
Compared with the embodiment, only the position where the slide diaphragm is arranged is different, and other configurations are common. FIG.
FIG. 2 is an optical configuration diagram of the embodiment.

【0115】この図24に示すように、このスライド絞
り5a,6aは、視野絞り270,271と対物光学系
220,230との間の光路中に夫々配置され、左右の
対物光学系220,230の光軸Ax2,Ax3に対し
て垂直になるように配置される。図24に示されるよう
に、スライド絞り5a,6aは、四角形状の平板であ
り、スライド絞り5aは、対物光学系220の光軸Ax
2と境界面Bo1との間に配置され、スライド絞り6a
は、対物光学系230の光軸Ax3と境界面Bo1と間
に配置される。そして、スライド絞り5a,6aは、対
物光学系220,230の光軸Ax2,Ax3に向かっ
て夫々スライドしながら各被写体光を絞ることができる
ように、筒体内に支持されている。
As shown in FIG. 24, the slide diaphragms 5a and 6a are disposed in the optical path between the field diaphragms 270 and 271 and the objective optical systems 220 and 230, respectively. Are arranged so as to be perpendicular to the optical axes Ax2 and Ax3. As shown in FIG. 24, the slide stops 5a and 6a are rectangular flat plates, and the slide stop 5a is provided with an optical axis Ax of the objective optical system 220.
2 and the boundary surface Bo1, the slide stop 6a
Is disposed between the optical axis Ax3 of the objective optical system 230 and the boundary surface Bo1. The slide diaphragms 5a and 6a are supported in the cylinder so that each subject light can be reduced while sliding toward the optical axes Ax2 and Ax3 of the objective optical systems 220 and 230, respectively.

【0116】そして、スライド絞り5a,6aを徐々に
絞り込んでいくと、各撮像領域に入射して結像する各被
写体光のうち境界面Bo1近傍に収束する同族光線は、
スライド絞り5a,6aによってケラれることは殆どな
いが、境界面Bo1から離れた部位に収束する同族光線
は、スライド絞り5a,6aによってケラれるので、全
体としての光束が細くなり、CCD116の撮像面上に
おける境界面Bo1から離れた部分が徐々に暗くなる。
組立作業者は、撮像面上に形成される二次像の照度が均
一に形成されるように、スライド絞り5a,6aの絞り
込み量を、適宜調節する。
When the slide diaphragms 5a and 6a are gradually stopped down, the similar light rays converging near the boundary surface Bo1 out of the subject light incident on each imaging region and forming an image,
Although there is almost no vignetting due to the slide stops 5a and 6a, similar rays converging at a portion distant from the boundary surface Bo1 are vignetted by the slide stops 5a and 6a. The upper part away from the boundary surface Bo1 gradually darkens.
The assembling operator appropriately adjusts the stop-down amounts of the slide stops 5a and 6a so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is formed uniformly.

【0117】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置したスライド絞り5a,6aによっ
て、各撮像面上に形成される二次像の境界面Bo1から
離れた部位の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の
照度にすることができるのである。
In this way, the slide apertures 5a and 6a eccentrically arranged with respect to the optical axes Ax2 and Ax3 reduce the brightness of a portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0118】なお、スライド絞り5a,6aの設置場所
を対物光学系220,230の最終面から十分に離すこ
とにより、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に影響
を与えることなく、境界面Bo1から離された部位に収
束する同族光線の一部をケルことができる。また、スラ
イド絞り5a,6aの設置場所を像(一次像)の結像面
(視野絞り270,271の位置)から十分に離すこと
により、境界面Bo1から離れた部位に収束する同族光
線のうちの一部のみをケルことができる。
By setting the positions of the slide diaphragms 5a and 6a sufficiently away from the final surfaces of the objective optical systems 220 and 230, the position of the slide stop 5a and 6a can be reduced from the boundary surface Bo1 without affecting the similar rays converging near the boundary surface Bo1. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. Further, by setting the installation positions of the slide stops 5a and 6a sufficiently away from the image forming plane (the positions of the field stops 270 and 271) of the images (primary images), among the family rays converging to a part distant from the boundary surface Bo1. Only part of the can be Kel.

【0119】本第9実施形態におけるその他の構成は、
第8実施形態のものと同一であるので、その説明を省略
する。
The other configuration of the ninth embodiment is as follows.
Since it is the same as that of the eighth embodiment, the description is omitted.

【0120】[0120]

【実施形態10】本発明の第10実施形態は、上述した
第8実施形態と比較し、スライド絞りを配置する位置の
みが異なり、他の構成を共通としている。図25は、本
第10実施形態の光学構成図である。
[Embodiment 10] The tenth embodiment of the present invention differs from the above-described eighth embodiment only in the position at which the slide stop is arranged, and has the other configuration in common. FIG. 25 is an optical configuration diagram of the tenth embodiment.

【0121】この図25に示すように、このスライド絞
り5b,6bは、視野絞り270,271とリレー光学
系240,250との間の光路中に夫々配置され、左右
のリレー光学系240,250の光軸Ax2,Ax3に
対して垂直になるように配置される。図25に示される
ように、スライド絞り5b,6bは、四角形状の平板で
あり、スライド絞り5bは、リレー光学系240の光軸
Ax2と境界面Bo1との間に配置され、スライド絞り
6bは、リレー光学系250の光軸Ax3と境界面Bo
1との間に配置される。そして、スライド絞り5b,6
bは、リレー光学系240,250の光軸Ax2,Ax
3に向かって夫々スライドしながら各被写体光を絞るこ
とができるように、筒体内に支持されている。
As shown in FIG. 25, the slide stops 5b and 6b are disposed in the optical path between the field stops 270 and 271 and the relay optical systems 240 and 250, respectively, and the left and right relay optical systems 240 and 250 are provided. Are arranged so as to be perpendicular to the optical axes Ax2 and Ax3. As shown in FIG. 25, the slide stops 5b and 6b are rectangular flat plates, and the slide stop 5b is disposed between the optical axis Ax2 of the relay optical system 240 and the boundary surface Bo1, and the slide stop 6b is , The optical axis Ax3 of the relay optical system 250 and the boundary surface Bo
1 between them. Then, the slide apertures 5b, 6
b denotes the optical axes Ax2 and Ax of the relay optical systems 240 and 250.
Each object light is supported inside the cylinder so that each object light can be reduced while sliding toward 3.

【0122】そして、スライド絞り5b,6bを徐々に
絞り込んでいくと、各撮像領域に入射して結像する各被
写体光のうち境界面Bo1近傍に収束する同族光線は、
スライド絞り5b,6bによってケラれることは殆どな
いが、境界面Bo1から離れた部位に収束する同族光線
は、スライド絞り5b,6bによってケラれるので、全
体としての光束が細くなり、CCD116の撮像面上に
おける撮像面Bo1から離れた部分が徐々に暗くなる。
組立作業者は、撮像面上に形成される二次像の照度が均
一に形成されるように、スライド絞り5b,6bの絞り
込み量を、適宜調節する。
When the slide stops 5b and 6b are gradually stopped down, the similar rays converging near the boundary surface Bo1 out of the subject light incident on each imaging area and forming an image are:
Although almost no vignetting is caused by the slide stops 5b and 6b, similar rays converged on a portion distant from the boundary surface Bo1 are vignetted by the slide stops 5b and 6b. The upper part distant from the imaging surface Bo1 gradually darkens.
The assembling operator appropriately adjusts the amount of stop of the slide stops 5b and 6b so that the illuminance of the secondary image formed on the imaging surface is formed uniformly.

【0123】このようにして、光軸Ax2,Ax3に対
して偏心して配置したスライド絞り5b,6bによっ
て、各撮像面上に形成される二次像の境界面Bo1から
離れた部位の明るさを、境界面Bo1の近傍と同程度の
照度にすることができるのである。
As described above, the brightness of a portion of the secondary image formed on each imaging surface, which is distant from the boundary surface Bo1, is reduced by the slide diaphragms 5b and 6b arranged eccentrically with respect to the optical axes Ax2 and Ax3. Thus, the illuminance can be made approximately the same as the vicinity of the boundary surface Bo1.

【0124】なお、スライド絞り5b,6bの設置場所
をリレー光学系240,250の物体側面から十分に離
すことにより、境界面Bo1近傍に収束する同族光線に
影響を与えることなく、境界面Bo1から離された部位
に収束する同族光線の一部をケルことができる。また、
開口絞り5b,6bの設置場所を像(一次像)の結像面
(視野絞り270,271の位置)から十分に離すこと
により、境界面Bo1から離れた部位に収束する同族光
線のうちの一部のみをケルことができる。
By setting the installation positions of the slide diaphragms 5b and 6b sufficiently away from the object side surfaces of the relay optical systems 240 and 250, it is possible to reduce the distance from the boundary surface Bo1 without affecting similar rays converging near the boundary surface Bo1. A part of the homologous rays converging on the separated part can be removed. Also,
By setting the installation positions of the aperture stops 5b and 6b sufficiently away from the image plane (the positions of the field stops 270 and 271) of the images (primary images), one of the similar rays converged on a part distant from the boundary surface Bo1. Only parts can be quenched.

【0125】本第10実施形態におけるその他の構成
は、第8実施形態のものと同一であるので、その説明を
省略する。
The other structure of the tenth embodiment is the same as that of the eighth embodiment, and the description is omitted.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の立体顕
微鏡によると、左右の各被写体光が反射部材に反射され
ることにより生じてしまう左右の各被写体像の照度分布
の偏りを防ぐことができ、均等な明るさを有する左右の
像が撮像面に形成され、その結果、自然で正確な立体視
を可能にする。
As described above, according to the stereoscopic microscope of the present invention, it is possible to prevent the illuminance distribution of the left and right subject images from being biased due to the left and right subject light being reflected by the reflecting member. And left and right images having uniform brightness are formed on the imaging surface, thereby enabling natural and accurate stereoscopic viewing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態による立体顕微鏡を組
み込んだ手術支援システムの全体構成を示す概略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a surgery support system incorporating a stereo microscope according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 立体顕微鏡内の光学構成の概略を示す光学構
成図
FIG. 2 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope.

【図3】 立体視ビューワの光学構成の概略を示す光学
構成図
FIG. 3 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration of a stereoscopic viewer.

【図4】 LCDパネルの平面図FIG. 4 is a plan view of an LCD panel.

【図5】 立体顕微鏡の外観斜視図FIG. 5 is an external perspective view of a stereo microscope.

【図6】 顕微鏡光学系の全体構成を示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing the overall configuration of a microscope optical system.

【図7】 顕微鏡光学系の全体構成を示す側面図FIG. 7 is a side view showing the overall configuration of the microscope optical system.

【図8】 顕微鏡光学系の全体構成を示す正面図FIG. 8 is a front view showing the entire configuration of the microscope optical system.

【図9】 顕微鏡光学系の全体構成を示す平面図FIG. 9 is a plan view showing the overall configuration of a microscope optical system.

【図10】 濃度分布フィルタの正面図FIG. 10 is a front view of a density distribution filter.

【図11】 本発明の第2実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 11 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第3実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 12 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a third embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第4実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 13 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の第5実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 14 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a fifth embodiment of the present invention.

【図15】 開口絞りの正面図FIG. 15 is a front view of an aperture stop.

【図16】 開口絞りを絞っている状態の正面図FIG. 16 is a front view showing a state where the aperture stop is narrowed.

【図17】 開口絞りを絞った状態の正面図FIG. 17 is a front view showing a state where the aperture stop is narrowed.

【図18】 本発明の第6実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 18 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a sixth embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の第7実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 19 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a seventh embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の第8実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 20 is an optical configuration diagram showing an outline of an optical configuration in a stereo microscope according to an eighth embodiment of the present invention;

【図21】 スライド絞りの正面図FIG. 21 is a front view of a slide diaphragm.

【図22】 スライド絞りを絞っている状態の正面図FIG. 22 is a front view of a state in which the slide aperture is reduced.

【図23】 スライド絞りを絞った状態の正面図FIG. 23 is a front view showing a state where the slide aperture is narrowed.

【図24】 本発明の第9実施形態による立体顕微鏡内
の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 24 is an optical configuration diagram schematically showing an optical configuration in a stereo microscope according to a ninth embodiment of the present invention;

【図25】 本発明の第10実施形態による立体顕微鏡
内の光学構成の概略を示す光学構成図
FIG. 25 is an optical configuration diagram showing an outline of an optical configuration in a stereo microscope according to a tenth embodiment of the present invention;

【図26】 従来の輻輳寄せプリズム及び撮像面におけ
る光学構成図
FIG. 26 is an optical configuration diagram of a conventional convergence shifting prism and an imaging surface.

【図27】 LCDパネルの正面図FIG. 27 is a front view of an LCD panel.

【図28】 従来の輻輳寄せプリズム及び撮像面におけ
る光学構成図
FIG. 28 is a diagram showing a conventional convergence shifting prism and an optical configuration on an imaging surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜1c 濃度分布フィルタ 2〜2c 濃度分布フィルタ 3〜3b 開口絞り 4〜4b 開口絞り 5〜5b スライド絞り 6〜6b スライド絞り 7 光束 100 第1スタンド 101 立体顕微鏡 102 ハイビジョンCCDカメラ 105 ライトガイド 116 CCD 200 撮影光学系 240,250 リレー光学系 260 輻輳寄せプリズム 261,262 光軸シフトプリズム 261a,262a 第1反射面 261b,262b 第2反射面 270,271 視野絞り 280 対物光学系 300 照明光学系 400 輻輳寄せプリズム 401,402 光軸シフトプリズム 401b’ 破線 403 CCD色分解プリズム 410 ケラレ 1-1c density distribution filter 2-2c density distribution filter 3-3b aperture stop 4-4b aperture stop 5-5b slide stop 6-6b slide stop 7 luminous flux 100 first stand 101 stereo microscope 102 HDTV CCD camera 105 light guide 116 CCD Reference Signs List 200 shooting optical system 240, 250 relay optical system 260 convergence shifting prism 261,262 optical axis shift prism 261a, 262a first reflection surface 261b, 262b second reflection surface 270,271 field stop 280 objective optical system 300 illumination optical system 400 convergence Shifting prism 401, 402 Optical axis shifting prism 401b 'Dashed line 403 CCD color separation prism 410 Vignetting

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定の基線長を隔てて配置された一対の撮
影光学系によって、撮像装置の撮像面における前記基線
長の方向において境界線を挟んで区分された二つの領域
の夫々に同一被写体の像を形成し、前記撮像装置により
同時に撮像する立体顕微鏡において、 前記各撮影光学系は、夫々、 被写体の一次像を形成する対物光学系と,前記一次像を
リレーして二次像として再結像させるリレー光学系と,
互いに平行に形成された第1反射面及び第2反射面を有
し、前記リレー光学系の光軸を他方の撮影光学系の光軸
に対して接近するようにシフトさせて前記撮像面の対応
する撮像領域に導くことによって、前記二次像をこの撮
像領域に形成する反射部材と,前記対物光学系から前記
撮像面に至る光路上に配置され、前記撮像面における前
記境界線の近傍の部分に収束する光束をほぼ通過させ前
記撮像面における前記境界線から離れた部分に収束する
光束を一部減じる補正手段とを備えたことを特徴とする
立体顕微鏡。
1. An image pickup apparatus comprising: a pair of imaging optical systems disposed at a predetermined base length apart from each other in the imaging area of an imaging apparatus; In each of the stereoscopic microscopes that forms an image of the subject and simultaneously captures the image by the imaging device, each of the photographing optical systems includes an objective optical system that forms a primary image of a subject, and a relay that relays the primary image to a secondary image. A relay optical system to form an image,
A first reflecting surface and a second reflecting surface formed in parallel with each other, and the optical axis of the relay optical system is shifted so as to be closer to the optical axis of the other photographing optical system to correspond to the imaging surface. A reflecting member that forms the secondary image in the imaging region by guiding the secondary image to the imaging region; and a portion near the boundary line on the imaging surface, which is disposed on an optical path from the objective optical system to the imaging surface. A stereoscopic microscope, comprising: correction means for substantially passing a light beam converging on the imaging surface and partially reducing a light beam converging on a portion of the imaging surface distant from the boundary line.
【請求項2】前記各反射部材の第2反射面の前記撮像面
側の端辺が、前記境界線に沿って前記撮像面に対して垂
直に設定された境界面に、ほぼ接していることを特徴と
する請求項1記載の立体顕微鏡。
2. An end of the second reflection surface of each of the reflection members on the imaging surface side substantially in contact with a boundary surface set perpendicular to the imaging surface along the boundary line. The stereo microscope according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記補正手段は、透過面を有する平板形状
に形成され、前記撮影光学系の光軸に対して交差して配
置されるとともに、前記基線長の方向において一端側か
ら他端側に向けて透過率が増加するように形成された濃
度分布フィルタであることを特徴とする請求項1又は2
記載の立体顕微鏡。
3. The correcting means is formed in a flat plate shape having a transmission surface, is disposed so as to intersect with an optical axis of the photographing optical system, and has one end to the other end in the direction of the base line length. 3. A density distribution filter formed so that the transmittance increases toward.
The stereo microscope described.
【請求項4】前記補正手段である濃度分布フィルタは、
前記基線長の方向において一端側から中央付近まで所定
の均等な透過率を有し中央付近から他端側に近づくほど
徐々に透過率が高くなるように形成されたことを特徴と
する請求項3記載の立体顕微鏡。
4. A density distribution filter as said correction means,
4. A structure having a predetermined uniform transmittance from one end side to the vicinity of the center in the direction of the base line length, wherein the transmittance is gradually increased from the vicinity of the center to the other end side. The stereo microscope described.
【請求項5】前記補正手段である濃度分布フィルタは、
前記撮影光学系において像が形成される像形成面近傍に
配置されることを特徴とする請求項3又は4記載の立体
顕微鏡。
5. A density distribution filter as said correction means,
The stereoscopic microscope according to claim 3, wherein the stereoscopic microscope is arranged near an image forming surface on which an image is formed in the photographing optical system.
【請求項6】前記補正手段である濃度分布フィルタは、
前記撮影光学系において前記一次像が形成される像形成
面近傍に配置され、他方の撮影光学系から離れた側の透
過率が他の側の透過率よりも高いことを特徴とする請求
項5記載の立体顕微鏡。
6. A density distribution filter as said correction means,
6. The transmission optical system according to claim 5, wherein the transmission optical system is disposed near an image forming surface on which the primary image is formed, and has a higher transmittance on a side remote from the other imaging optical system than on another side. The stereo microscope described.
【請求項7】前記補正手段である濃度分布フィルタは、
前記撮影光学系において前記二次像が形成される像形成
面近傍に配置され、他方の撮影光学系から離れた側の透
過率が他の側の透過率より低いことを特徴とする請求項
5記載の立体顕微鏡。
7. A density distribution filter as said correction means,
6. The transmission optical system according to claim 5, wherein the transmission optical system is disposed near an image forming surface on which the secondary image is formed, and the transmittance of the other imaging optical system is lower than that of the other imaging optical system. The stereo microscope described.
【請求項8】前記補正手段は、前記光路の側方からこの
光路内に進入した状態で配置されることにより、前記撮
像面における前記境界線から離れた部分に収束する光束
のみを遮蔽する遮蔽部材であることを特徴とする請求項
1又は2記載の立体顕微鏡。
8. The shielding means which is arranged so as to enter the optical path from the side of the optical path so as to shield only a light beam converging on a portion of the imaging surface apart from the boundary line. The stereoscopic microscope according to claim 1, wherein the stereoscopic microscope is a member.
【請求項9】前記補正手段である遮蔽部材は、前記対物
光学系によって一次像が形成される像形成面と前記対物
光学系の最終面との間に配置されることを特徴とする請
求項8記載の立体顕微鏡。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the shielding member as the correction means is disposed between an image forming surface on which a primary image is formed by the objective optical system and a final surface of the objective optical system. 8. The stereo microscope according to 8.
【請求項10】前記補正手段である遮蔽部材は、前記対
物光学系によって一次像が形成される像形成面と前記リ
レー光学系の物体側面との間に配置されることを特徴と
する請求項8記載の立体顕微鏡。
10. The relay member as claimed in claim 1, wherein the shielding member is arranged between an image forming surface on which a primary image is formed by the objective optical system and an object side surface of the relay optical system. 8. The stereo microscope according to 8.
【請求項11】前記補正手段である遮蔽部材は、前記リ
レー光学系によって二次像が形成される像形成面と前記
リレー光学系の最終面との間に配置されることを特徴と
する請求項8記載の立体顕微鏡。
11. A relay device according to claim 11, wherein said shielding member is disposed between an image forming surface on which a secondary image is formed by said relay optical system and a final surface of said relay optical system. Item 3. A stereo microscope according to Item 8.
【請求項12】前記補正手段である遮蔽部材は、開口の
中心を前記撮影光学系の光軸から偏心させて配置される
開口絞りであることを特徴とする請求項9乃至11の何
れかに記載の立体顕微鏡。
12. The apparatus according to claim 9, wherein said shielding member as said correction means is an aperture stop arranged so that the center of the aperture is decentered from the optical axis of said photographing optical system. The stereo microscope described.
【請求項13】前記補正手段である開口絞りは、その開
口の内径を調節する絞り機構を有することを特徴とする
請求項12記載の立体顕微鏡。
13. A stereo microscope according to claim 12, wherein said aperture stop as said correction means has a stop mechanism for adjusting the inner diameter of the opening.
【請求項14】前記補正手段である遮蔽部材は、一辺に
直線状のエッジを形成した平板形状を有している遮蔽板
であることを特徴とする請求項9乃至11の何れかに記
載の立体顕微鏡。
14. The shielding member according to claim 9, wherein said shielding member as said correcting means is a shielding plate having a flat plate shape with a straight edge formed on one side. Stereo microscope.
【請求項15】前記補正手段である遮蔽板は、前記撮影
光学系の光軸に向かって前記エッジをスライドさせる絞
り機構を有することを特徴とする請求項14に記載の立
体顕微鏡。
15. The stereoscopic microscope according to claim 14, wherein the shielding plate as the correction means has a stop mechanism for sliding the edge toward the optical axis of the photographing optical system.
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