JP2004012622A - Microscopic system - Google Patents

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JP2004012622A JP2002163259A JP2002163259A JP2004012622A JP 2004012622 A JP2004012622 A JP 2004012622A JP 2002163259 A JP2002163259 A JP 2002163259A JP 2002163259 A JP2002163259 A JP 2002163259A JP 2004012622 A JP2004012622 A JP 2004012622A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide optical adjusting means for the relative position, relative angle and relative magnification of a secondary image with respect to a microscope real field by an operator with easy and simple constitution relating to a surgical microscope for displaying the microscope real field and the secondary image associated with the microscope real field in superposition. <P>SOLUTION: The surgical microscope 1 has a viewing optical system, viewing means, display means, and a projection optical system. The surgical microscope 1 is provided with image position adjusting means 138 capable of optically changing the angle and position of the display image on a plane conjugate with an intermediate imaging plane with respect to the microscope real field and image magnification adjusting means capable of optically changing the magnification of the display image with respect to the microscope real field. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外科手術において使用される手術顕微鏡を含む実体顕微鏡等の顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、外科手術では複数の情報を用いて手術が行われるようになってきている。例えば、手術用顕微鏡を用いた手術では、術者は顕微鏡による観察像の他に、例えば術部に関連する超音波診断装置の観察画像を用いることがある。術者の負担を軽減するために、前記観察像と前記観察画像とを術者が同時に取得し得る顕微鏡装置が考えられている。例えば、特開２００１−１０４３３５に示される顕微鏡装置は、顕微鏡である第１観察手段と、超音波診断装置等の第２観察手段とを有している。この特開２００１−１０４３３５に示される顕微鏡装置は、前記第１観察手段の実視野内で、第２観察手段の観察画像を前記第１観察手段の観察像に対して相対位置、相対角度、及び相対倍率を夫々合致させて表示する。
【０００３】
なお、特開２００１−１０４３３５に示されている顕微鏡装置は、前記第１観察手段並びに前記第２観察手段に加えて、検出手段を有している。また、特開平５−２１５９７１、特開２００１−１０８９０５に示されている顕微鏡装置も同様に、前記第１観察手段並びに前記第２観察手段に加えて、検出手段を有している。前記検出手段は、前記第１観察手段の観察像と、第２観察手段の観察画像との相対位置及び／又は夫々の倍率を検出する。これら顕微鏡装置は、前記検出手段による前記検出結果を基に、位置ずれ量を演算する。そして、これらの顕微鏡装置は、前記演算結果を基に、第２観察手段の観察画像を前記第１観察手段の観察像に対して相対位置、相対角度、及び相対倍率を夫々合致させて表示する。即ち、これら顕微鏡装置は、第１観察手段による観察像内に第２観察手段による観察像を重畳表示し得る。
【０００４】
また、特開平６−５１２４５に示されている顕微鏡装置は、顕微鏡接眼レンズ筒内の中間像面において、前記第１観察手段による観察像と、第２観察手段による観察画像とを重畳させ得る。なお、この顕微鏡装置は、前記観察像と前記観察画像との相対位置調整を術者が手動で行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開２００１−１０４３３５、特開平５−２１５９７１、及び特開２００１−１０８９０５に示されている顕微鏡装置は、検出結果を基に、前記観察画像の位置、及び／又は倍率を相関付け演算処理（画像処理）するための画像処理装置が必要となる。なお、上記演算処理は、複雑である。このため、上記演算処理を行う画像処理装置は、複雑で大掛かりなものになる。特に、上記画像処理装置は、リアルタイムに前記観察像と前記観察画像とを重畳する場合には、さらに高速な画像処理に迫れられることになる。
【０００６】
また、特開平６−５１２４５に示されている顕微鏡装置は、第２観察手段の観察画像を、第１観察手段の観察像面上（上記中間像面上）のみでしか移動調整することができない。すなわち、この顕微鏡装置は、第１観察手段の倍率と第２観察手段の倍率とを一致させるように、調整する手段を有していない。
【０００７】
本発明は、上述のような事情に着目してなされたものであり、本発明の目的は、顕微鏡実視野と前記実視野に関連した２次画像を重ねて表示する手術用顕微鏡において、術者が前記顕微鏡実視野に対して前記２次画像の相対位置、相対角度、及び相対倍率の光学的な調整手段を容易かつ単純な構成で実現することである
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の顕微鏡装置は、
物体からの光束を入射する対物光学系、前記対物光学系からの光束を結像する結像光学系、及び前記結像光学系による中間像を拡大する接眼光学系を有する観察光学系と：
前記観察光学系による観察視野に関連した少なくとも１つ以上の前記観察光学系とは別の観察手段と：
前記別の観察手段による観察像の表示手段と：
前記表示手段に表示される表示画像を前記結像光学系の中間結像面に略一致して投影する投影光学系と：
を有する顕微鏡において、
前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の角度と位置を前記中間結像面と共役な面上で、光学的に変更可能な画像位置調整手段と、前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の倍率を光学的に変更可能な画像倍率調整手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の画像倍率調整手段は、前記観察光学系に配置された変倍光学系と、少なくてもその一部を前記変倍光学系と共用している共用変倍手段であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の画像位置調整手段を操作可能な第１作用部材と、前記画像倍率調整手段を操作可能な第２作用部材と、前記第１、第２作用部材に係合した術者が操作する唯１つの運動体とを有したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の幾つかの実施の形態について説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
＜構成＞
まず、第一の実施の形態について図１乃至図３を用いて説明する。
【００１３】
図１は本実施の形態の顕微鏡装置を使用している状態の外観図である。図２は、図１の顕微鏡装置の光学系に関する模式図である。
【００１４】
本実施の形態の顕微鏡装置は、例えば図１中に示されている手術顕微鏡１である。手術顕微鏡１は、公知の懸架装置２によって図示しない手術室の床面や天井から支持されている。手術顕微鏡１は、超音波プローブ装置３を有している。超音波プローブ装置３は、例えば特開平５−１３９で示されるような公知の観察手段である。超音波プローブ装置３は、例えば特開平７−２２７３９８で示されるような公知の保持装置６を介して手術台８に接続されている。なお、手術台８には、図１に示すように、患者７が寝かされる。超音波プローブ装置３は、プローブ部４を有している。プローブ部４は、一端と他端を有している。プローブ部４の一端は、患者７の術部５に挿入される。また、プローブ部４の他端部は、保持装置６に接続され、保持されている。
【００１５】
図３は、超音波プローブ装置を示すブロック図である。超音波プローブ装置３は、図３中に示されるように、ケーブル１８を介して、処理装置１９と接続されている。処理装置１９は、超音波プローブ装置３の取得データを画像として出力し得るように画像処理する。処理装置１９は、ケーブル２０を介して以下で説明するモニター１４に接続されている。
【００１６】
この手術顕微鏡１は、観察光学系を有している。以下に、図２を参照して、観察光学系を説明する。なお、図２中において、参照符号９は対物光学系、参照符号１２はハーフミラー、参照符号１０は本実施形態における共用変倍手段である変倍光学系、参照符号１１は接眼光学系を夫々示している。上記観察光学系は、対物光学系９と、変倍光学系１０と、接眼光学系１１とを有している。
【００１７】
対物光学系９は、術部５からの光束をアフォーカル光束にする。対物光学系９からのアフォーカル光束は、ハーフミラー１２を透過して変倍光学系１０に入射する。
【００１８】
変倍光学系１０は、対物光学系９側に配置された結像レンズ１０ａと、接眼光学系側に配置されたズームレンズ部１０ｂとを有している。結像レンズ１０ａは、ハーフミラー１２からの光束を中間結像面１０ｃに結像させる。このため、変倍光学系１０は、結像光学系を有しているといえ、本実施の形態において第１結像光学系とする。ズームレンズ部１０ｂは、中間結像面１０ｃの像を変倍し得るとともに、結像レンズ１０ａからの光束をアフォーカル光束にする公知のズーム機構である。変倍光学系１０を通過した光束は、接眼光学系１１に入射する。なお、上記ズームレンズ部１０ｂは、１枚のレンズで構成されることも可能であるし、複数枚のレンズにより構成されることも可能である。
【００１９】
接眼光学系１１は、結像レンズ１５と、接眼レンズ１６とを有している。結像レンズ１５は、変倍光学系１０からのアフォーカル光束を結像面１７に結像させる。従って、結像レンズ１５は、結像光学系であるといえ、本実施の形態において第２結像光学系とする。接眼レンズ１６は、結像レンズ１５からの光束を術者３４の観察眼に入射させる。
【００２０】
このように上記観察手段は、術部５からの光束を、対物光学系９、変倍光学系１０、及び接眼光学系１１を経由して術者３４の観察眼に入射させる。
【００２１】
前記手術顕微鏡１はさらに、以下で説明する表示手段と投影光学系とを有している。本実施の形態において、前記表示手段は、図２中に示されているモニター１４である。モニター１４は、公知の表示手段であり、例えば液晶モニターのような画像表示装置である。モニター１４は、処理装置１９から送られる超音波プローブ装置３による術部５の観察結果を観察画像として出力する。
【００２２】
前記投影光学系は、モニター対物レンズ１３と、２つの平行四辺形プリズム３９とを有している。モニター対物レンズ１３は、モニター１４からの光束をアフォーカル光束にする。また、モニター対物レンズ１３は、モニター１４を含む面である平面３８が焦点面である。モニター対物レンズ１３からのアフォーカル光束は、２つの平行四辺形プリズム３９に入射する。２つの平行四辺形プリズム３９は、モニター対物レンズ１３からの光束を２つ分割する。平行四辺形プリズム３９によって分割された光束は、夫々ハーフミラー１２に入射する。上記夫々の光束は、ハーフミラー１２による反射され、変倍光学系１０に入射する。なお、モニター対物レンズ１３は、モニター１４に表示される超音波プローブ装置３による術部５の表示画像と、手術顕微鏡１の対物光学系９による術部５の観察像とが、同一の倍率で中間結像面１０ｃに結像されるように構成されている。言い換えると、モニター１４に表示される術部５の表示画像の画角とモニター対物レンズ１３の焦点距離との関係は、手術顕微鏡１の対物光学系９の焦点距離と術部５に対する関係と同一になるように設定されている。従って、前記投影光学系は、中間結像面１０ｃにおいて、モニター１４の表示画像を、対物光学系９による観察像とを同一の倍率で結像し得るように構成されている。
【００２３】
このように投影光学系から結像レンズ１０ａに入射した光束は、中間結像面１０ｃで結像する。このため、投影光学系からの光束は、対物光学系９から結像レンズ１０ａに入射した光束と同様に、接眼光学系１１を通り、術者３４の観察眼に入射する。
【００２４】
なお、前記投影光学系は、モニター１４からの光束を、前述の対物光学系９から結像レンズ１０ａに入射した光束と同様に、中間結像面１０ｃで結像し得れば、構成において限定されることはない。
【００２５】
また、手術顕微鏡１は、画像位置調整手段１３８を有している。画像位置調整手段１３８は、回転手段と、移動手段とを有している。
【００２６】
前記回転手段は、図２中に示されているように、シャフト２１と、ウォームスクリュー２４と、ウォームスクリューバケット２５と、つまみ３５とを有している。シャフト２１は、一端部と他端部とを有している。シャフト２１の一端部には、モニター１４が固定されている。シャフト２１の他端部は、後述するシャーシ部材２２により回動自在に支持されている。ウォームスクリューバケット２５は、ウォームスクリュー２４を回動自在に支持しており、シャーシ部材２２に固定されている。また、シャフト２１の外周上にはウォームホイール２３が形成されており、ウォームスクリュー２４とガタなく契合されている。つまみ３５は、ウォームスクリュー２４の端部に配設されている。つまみ３５は、ウォームスクリュー２４を回転させるための取っ手である。
【００２７】
前記移動手段は、図２中に示されるように、モニター対物レンズ１３の光軸ＯＡと直交するＸ及びＺ方向にモニター１４を移動し得るように構成されている。具体的には、前記移動手段は、Ｘ方向移動手段と、Ｚ方向移動手段とを有している。なお、上記Ｘ及びＺ方向は、前述の平面３８に沿った方向である。
【００２８】
Ｘ方向移動手段は、シャーシ部材２２と、クロスローラーベアリング２６と、移動部材２７と、固定部材２８ａ、送りねじ２９ａと、送りナット３０ａとつまみ３６ａとを有している。
【００２９】
シャーシ部材２２は、前記Ｘ方向に沿った２つの側面を有している。これらの側面は、互いに対面している。また、この２つの側面には、クロスローラーベアリング２６が配置されている。従ってクロスローラーベアリング２６は、前記Ｘ方向に沿って配列されている。従って、クロスローラーベアリング２６は、Ｘ方向に沿って延びている。
【００３０】
移動部材２７は、クロスローラーベアリング２６を介してシャーシ部材２２に相対的に直線移動可能に接続されている。また、シャーシ部材２２には、固定部材２８ａと、送りナット３０ａが固定されている。送りねじ２９ａは、回動自在に固定部材２８ａと契合され、送りナット３０ａの雌ネジ部３１ａに螺合されている。なお、固定部材２８ａと、送りナット３０ａとは、送りネジ２９ａの長手方向中央軸心と、クロスローラーベアリング２６の配列方向とが平行になるように、配置されている。なお、送りねじ２９ａの一方の端部には、つまみ３６ａが設けられている。つまみ３６ａは、送りねじ２９ａを回転させるための取っ手である。
【００３１】
前記Ｚ方向移動手段は、クロスローラーベアリング３２と、ベース部材３３と、固定部材２８ｂ、送りねじ２９ｂと、送りナット３０ｂと、つまみ３６ｂとを有している。クロスローラーベアリング３２は、移動部材２７の対峙する２つの側面に配設されている。なお、このクロスローラーベアリング３２は、前記側面の夫々に、前記Ｚ方向に沿って配置されている。即ち、クロスローラーベアリング３２は、クロスローラーベアリング２６と直交する位置関係を有している。このクロスローラーベアリング３２を介してベース部材３３が、移動部材２７と相対的に直線移動可能に接続されている。
【００３２】
また、ベース部材３３には、固定部材２８ｂと、送りナット３０ｂが固定されている。また、送りねじ２９ｂは、回動自在に固定部材２８ｂと契合され、送りナット３０ｂの雌ネジ部３１ｂに螺合されている。なお、固定部材２８ｂと、送りナット３０ｂとは、送りネジ２９ｂの長手方向中央軸心と、クロスローラーベアリング２６の配列方向とが平行になるように、配置されている。また送りねじ２９ｂの一方の端部には、つまみ３６ｂが設けられている。つまみ３６ｂは、送りねじ２９ｂを回転させるための取っ手である。
【００３３】
＜作用＞
次に、本実施形態の顕微鏡装置の作用について説明する。
【００３４】
上記構成によれば、ハーフミラー１２によって対物光学系９からの光束と、モニター対物レンズ１３からの光束が重畳される。なお、上述のように、前記モニター１４の表示画像の画角とモニター対物レンズ１３の焦点距離との関係は、前記対物光学系９の焦点距離と術部５との関係と同一に設定してある。このため、顕微鏡の実視野に重畳表示される表示画像は、夫々倍率の同じ２つの画像（モニター１４からの画像及び対物光学系９からの観察像）を重畳表示したものとなる。言い換えると、この投影光学系から結像レンズ１０ａに入射した光束は、前述の対物光学系９から結像レンズ１０ａに入射した光束と同様に、中間結像面１０ｃで結像し、夫々の像が略同倍率になる。さらに言い換えると、前記投影光学系は、モニター１４の表示画像を、中間結像面１０ｃに略一致して投影し、この投影した画像と対物光学系９からの光束の結像との倍率が略同一になる。
【００３５】
画像位置調整手段１３８は、前記回転手段と前記移動手段とを有しているため、モニター１４を前記ＸＺ方向に移動させ、手術顕微鏡１と超音波プローブ装置３との観察像の相対的な位置調整を行い得る。例えば、手術顕微鏡１と超音波プローブ装置３の観察像位置が相対的に合致した位置にある状態から、手術顕微鏡１あるいは超音波プローブ装置３を移動させたとき、夫々の画像の相対位置が変化することになる。そこで、次の手順によって二つの画像の相対位置を調整する。つまみ３５を回すと、ウォームスクリュー２４が回転し、ウォームスクリュー２４に係合しているウォームホイール２３が回転する。従ってモニター１４はウォームホイール２３の回転中芯に回転することになる。つまみ３６ａを回すと、送りねじ２９ａが回転し送りナット３０ａに配設された雌ねじ３１ａに螺合する。送りナット３０ａは移動部材２７に固定されているため、移動部材２７に対してシャーシ部材２２が直動することになる。即ち、シャーシ部材２２は、移動部材２７と相対的にＸ方向に移動される。さらにつまみ３６ｂを回せば、前記作用と同様に前記直動方向と９０°位相の異なる方向（Ｚ方向）への移動がなされることになる。従って、つまみ３５、つまみ３６ａ，ｂを回転させることによって、モニター１４は、平面３８上を回転及び移動することになる。
【００３６】
＜効果＞
以上説明したように、上記構成によれば、手術顕微鏡１の変倍光学系１０の入射光路上にハーフミラー１２を配設し、投影光学系から結像レンズ１０ａに入射した光束を、対物光学系９からの結像と略同倍率で、中間結像面１０ｃで結像させる。このため、術者３４が、手術顕微鏡１の倍率（変倍光学系１０の倍率）を変化させても、モニター１４から重畳される画像も同時に倍率が変化する。即ち、ズームレンズ部１０ｂは、中間結像面１０ｃで結像した超音波プローブ装置３と対物光学系９とによる観察像を、同様な倍率で変倍し得る。従って、本実施の形態の手術顕微鏡１は、前記観察光学系と前記観察手段との倍率の調整を一切することなく、同倍率の重畳された画像を観察し得る。
【００３７】
また、変倍光学系１０は、上述のように前記観察光学系のための変倍光学系であるとともに、前記観察手段である超音波プローブ装置３の画像倍率調整手段である。このため、変倍光学系１０は、観察光学系と観察手段と共用している共用変倍手段であるといえる。従って、本実施の形態の手術顕微鏡１は、より構造を簡単にし得る。
【００３８】
また、本実施形態では表示画像の相対位置調整をクロスローラーベアリング２６，３２や、ウォームホイール２３を用いて行っているが、これに限るわけではなく例えば特開平６−５１２４５に示される永久磁石を用いた方法でも構わない。前記画像位置調整手段は、前記モニター１４を平面３８上で回転及び移動する構造ならば任意である。
【００３９】
（第２の実施の形態）
＜構成＞
以下、本発明の第２の実施形態を図４に基づき説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と共通する構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。図４は、本実施の形態の顕微鏡装置を示す一部切欠斜視図である。
【００４０】
図４中において、参照符号４２はハウジングであり、後述のハーフミラー４３とモニターズーム光学系４４とモニター４５ａ、４５ｂとを支持している。またハウジング４２は、後述のＸＹステージ４６を介して顕微鏡シャーシ４７と接続されている。また、ハウジング４２は、接眼レンズ１６と結像レンズ１５との光軸ＯＡ１に沿って、接眼レンズ１６と結像レンズ１５との間にハーフミラー４３を保持している。
【００４１】
モニターズーム光学系４４はモニター４５ａ、４５ｂを投影する投影光学系である。モニター４５ａ、４５ｂの投影像は、モニターズーム光学系４４により、結像レンズ１５の結像面に像を結ぶように調整される。また、ハーフミラー４３は、図４中に示されているように接眼レンズ１６と結像レンズ１５の光軸ＯＡ１の方向に沿って、接眼レンズ１６と結像レンズ１５の間に配設されている。本実施の形態の結像レンズ１５は、ハーフミラー４３上の結像面１７で結像されるように構成されている。なお、ハーフミラー４３は、モニター４５ａ、４５ｂからの光束を接眼レンズ１６に入射すべく反射する。これとともに、ハーフミラー４３は、結像レンズ１５からの光束を透過し、接眼レンズ１６に入射させる。なお、ハウジング４２は、結像レンズ１５並びにモニター４５ａ、４５ｂからの光束をハーフミラー４３に入射し得るように開口を有している。また、ハウジング４２は、ハーフミラー４３により反射及び透過した光束が接眼レンズ１６に入射し得るように、開口を有している。
【００４２】
ＸＹステージ４６は、以下のように構成されている。ＸＹステージ４６は、Ｘステージ５２と、Ｙステージ６０とを有している。まず、Ｘステージについて説明する。
【００４３】
Ｘステージ５２は、ハウジング４２に設けられている突出部４８を有している。突出部４８は、貫通された雌ねじ４９を有している。また、Ｘステージ５２は、ハウジング４２に設けられているアリ部５０を有している。アリ部５０は、雌ねじ４９の下穴中心軸と平行に伸びている。即ち、アリ部５０は、図４中に示されているようにＹ方向に沿って延びている。また、アリ部５０は、後述のアリ溝５１と摺動可能に契合されている。その上面にはアリ溝５１を延設している。アリ溝５１は、図４中のＹ方向に沿って延びている。参照符号５３は、Ｘステージ５２に形成された突出部を示しており、送りねじ５４が回動自在に契合されている。送りねじ５４は、前記雌ねじ４９に螺合されている。送りねじ５４の端部には、つまみ５５が形成されている。Ｘステージ５２の下面には、アリ部５６が、前記アリ溝５１の延伸方向（Ｙ方向）と直交するように伸びている。即ち、アリ部５６は、図４中のＸ方向に沿って延びている。また、アリ部５６は、後述のアリ溝５７と摺動可能に契合されている。また、Ｘステージ５２の下面には、突出部５８が成形されている。また、突出部５８には、貫通した雌ねじ５９が設けられている。
【００４４】
続いて、Ｙステージ６０について説明する。Ｙステージ６０の上面には、前記アリ溝５７がＸ方向に沿って延びている。また、Ｙステージ６０の上面には、突出部６１が配設されている。また突出部６１には、送りねじ６２が回動自在に契合されている。送りねじ６２は前記雌ねじ５９に螺合されており、その端部にはつまみ６３が形成されている。Ｙステージ６０は顕微鏡シャーシ４７に固定されている。
【００４５】
次にモニター４５ａ、４５ｂ周辺部分について説明する。参照符号６４はハウジング４２に一体成形された突出部であり、軸６８ａ、６８ｂが回動自在に契合されている。軸６８ａ，６８ｂの一方の端部には夫々ギヤ６５ａ、６５ｂが配設され他方の端部にはモニター４５ａ、４５ｂが配設されている。さらに、突出部６４には、ギヤ６６が回動自在に契合されている。ギヤ６６は、ギヤ６５ａ、６５ｂ夫々にガタなく噛合わされている。ギヤ６６は、つまみ６７を有している。つまみ６７は、ギヤ６６を回転させる。
【００４６】
次にモニターズーム光学系４４について説明する。図４中において、参照符号６９は、カム軸を示している。カム軸６９は、外周部にカム溝７０を有している。参照符号７１は、カム軸６９の端部に配設された軸を示している。軸７１の一方の端部には、つまみ７２が形成されている。また、カム溝７０にはレンズ保持部材７３＿１、７３＿２に配設されたピン７４、７５が契合されている。レンズ保持部材７３＿１、７３＿２には、穴７６、７７が設けられている。また、穴７６、７７には、案内ロッド７８が契合されている。案内ロッド７８は、Ｙ方向に沿って配置されている。また、レンズ保持部材７３＿１、７３＿２は、案内ロッドに７８に沿って摺動可能に構成されている。案内ロッド７８は、ハウジング４２に固定されている。ここでモニターズーム光学系４４を構成するレンズは７９ａ、７９ｂ、８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂを有している。レンズ７９ａ、７９ｂ、８２ａ、８２ｂは、ハウジング４２に固定されている。レンズ８１ａ、８１ｂは、前記レンズ保持部材７３＿２に固定されている。レンズ８０ａ、８０ｂは、前記レンズ保持部材７３＿１に固定されている。これらのレンズ７９ａ、８０ａ、８１ａ、及び８２ａは、光軸が一致しており、これらの光軸ＯＡ２がＹ方向に沿って配置されている。同様に、レンズ７９ｂ、８０ｂ、８１ｂ、及び８２ｂは、光軸が一致しており、これらの光軸ＯＡ２がＹ方向に沿って配置されている。また。レンズ８０ａと８１ａとは、レンズ７９ａと、レンズ８２ａとの間に配置されている。同様に、レンズ８０ｂと８１ｂとは、レンズ７９ｂと、レンズ８２ｂとの間に配置されている。モニターズーム光学系４４は、レンズ８０ａと８１ａの位置によって、投影倍率を可変し得るように構成されている。同様に、レンズ８０ｂと８１ｂの位置によって、投影倍率は、可変され得る。また、本実施の形態のモニターズーム光学系４４は、ハーフミラー８９上の結像面１７で結像されるように構成されている。
【００４７】
また、超音波プローブ装置３は図示しないケーブル１８を介して、図示しない処理装置１９と接続されている。処理装置１９は、図示しないケーブル２０を介してモニター４５ａ、４５ｂに夫々接続されている。
【００４８】
なお、本実施形態において画像位置調整手段は、前記移動手段が上述のＸＹステージ４６で構成されており、前記回転手段が、つまみ６７に連設されたギヤ６６、６５ａ、６５ｂ、軸６８ａ、６８ｂによって構成されているといえる。また、本実施形態において、画像倍率調整手段は、つまみ７２に連設される軸７１、カム軸６９、レンズ保持部材７３＿１、７３＿２によって構成されているといえる。
【００４９】
＜作用＞
以下に本実施形態の作用について説明する。本実施の形態において、結像レンズ１５は、第１の実施の形態と同様に、変倍光学系１０からのアフォーカル光束を結像面１７に結像させる。従って、結像レンズ１５は、結像光学系であるといえる。
【００５０】
超音波プローブ装置３によって観察される観察画像（以下表示画像）は、処理装置１９を介してモニター４５ａ、４５ｂに表示される。モニター４５ａ、４５ｂに表示された表示画像は、モニターズーム光学系４４によって結像レンズ１５の結像面に投影される。なお、モニター４５ａ、４５ｂからの光束は、ハーフミラー４３によって反射され接眼レンズ１６に入射する。また、手術顕微鏡１の対物光学系９からの光束は、変倍光学系１０を介して結像レンズ１５によって結像され、ハーフミラー４３を透過して接眼レンズ１６に入射される。したがって、手術顕微鏡１の観察像に表示画像が重畳表示される。
【００５１】
術者３４が、手術顕微鏡１の観察画像に重畳表示された表示画像の倍率を調整するためにつまみ７２を回すと、カム軸６９が回転し、レンズ保持部材７３＿１、７３＿２が連動する。この結果、モニターズーム光学系４４の投影倍率を調整することができる。従って、本実施の形態の画像倍率調整手段は、表示画像の倍率を光学的に変更し得る。
【００５２】
また、つまみ６７を回すことで、ギヤ６６が回転し、それに噛みあったギヤ６５ａ、６５ｂが連動し、結果モニター４５ａ、４５ｂが同位相にて回転する。よって、前記回転手段は、表示画像を回転させることが出来る。また、つまみ５５とつまみ６３を回すことで、ＸＹステージ４６がＸ方向並びにＹ方向に沿って移動され得る。よって、本実施の形態の画像位置調整手段は、表示画像の位置を調整することができる。
【００５３】
＜効果＞
以上説明したように、上記構成によれば倍率の異なる様々な表示画像を重ね合わせることができるという特有の効果を持つ。また、本実施の形態ではモニターズーム光学系４４に４群のレンズを用いているが、これに限るわけではなく、モニター４５ａ、４５ｂの像を投影する投影光学系であって、かつその投影倍率を変倍可能な変倍光学系であれば何でもよい。また、手術顕微鏡１の一対の接眼光学系に対して、モニター４５ａ、４５ｂ夫々の画像を重畳可能であるため、観察物に対して視野角をもった２つの観察画像を、重畳表示できるという効果も持つ。
【００５４】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態を図５、図６に基づき説明する。なお、本実施形態において、第１または第２の実施形態と共通する構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。図５は本実施形態における手術顕微鏡１の使用状態の外観図である。図６は、図５の手術顕微鏡１の断面図を示している。
【００５５】
＜構成＞
本実施の形態の手術顕微鏡１は、画像位置倍率調整手段１００を有している。本実施の形態の画像位置倍率調整手段１００は、図５中に示されているように、ハウジング８６と、レンズ１０３と、レンズ１０４と、移動レンズ１０５と、調整ノブ１０８とを有している。また、画像位置倍率調整手段１００は、モニター１０６を保持している。なお、モニター１０６は、第１並びに第２の実施の形態と同様な表示手段である。
【００５６】
ハウジング８６は、手術顕微鏡１のシャーシ８８に固定されている。ハウジング８６は、ハーフミラー保持部１３１と、レンズ収容部１３２とを有している。
【００５７】
ハーフミラー保持部１３１は、シャーシ８８に接続されている。そして、ハーフミラー保持部１３１は、接眼レンズ１６と結像レンズ１５との光軸ＯＡ１に沿って、接眼レンズ１６と結像レンズ１５との間に配置されている。また、ハーフミラー保持部１３１は、図６中に示されているように、接眼レンズ１６と結像レンズ１５との間において、ハーフミラー８９を保持している。ハーフミラー８９は、モニター１０６からの光束を接眼レンズ１６に入射すべく反射する。これとともに、ハーフミラー８９は、結像レンズ１５からの光束を透過し、接眼レンズ１６に入射させる。また、ハーフミラー保持部１３１は、孔１３１ａを有している。孔１３１ａは、接眼レンズ１６と結像レンズ１５の光軸ＯＡ１に沿って設けられている。このため、結像レンズ１５からの光束は、ハーフミラー８９を通り、接眼レンズ１６に入射し得る。なお、本実施の形態の結像レンズ１５は、ハーフミラー８９上の結像面１７で結像されるように構成されている。また、ハーフミラー保持部１３１は、光軸ＯＡ１と交差する方向に開かれている開口１３１ｂを有している。
【００５８】
レンズ収容部１３２は、図６中に示されるように、円筒形状を有しており、ハーフミラー保持部１３１と一体的に形成されている。このレンズ収容部１３２は、自身の円筒中心軸心に沿って一端と他端とを有している。このレンズ収容部１３２の一端は、開口１３２ａを有しており、他端は、開口１３２ｂを有している。この開口１３２ｂは、ハーフミラー保持部１３１の開口１３１ｂと略一致している。
【００５９】
レンズ収容部１３２の一端部には、レンズ１０３が配置されている。レンズ１０３は、自身の光軸がレンズ収容部の円筒中心軸心と略一致するように配置されている。レンズ収容部１３２の略中央部には、レンズ１０４が配置されている。レンズ１０４は、自身の光軸がレンズ収容部１３２の円筒中心軸心と略一致するように配置されている。これとともに、レンズ１０４は、自身の光軸がレンズ１０３の光軸と略一致するように配置されている。なお、レンズ１０３と１０４との光軸は、図６中において、参照符号ＯＡ３で示されている。なお、本実施の形態において、光軸ＯＡ３に沿った方向をＹ方向とする。また、図６中において、光軸ＯＡと直交する方向において、紙面において上下方向をＺ方向とする。また、Ｙ方向並びにＺ方向と直交する方向をＸ方向とする。
【００６０】
レンズ収容部１３２は、他端部に摺動面部２０４を有している。この摺動面部２０４は、レンズ収容部の他端部の内径が略同一に形成されている領域である。この摺動面部２０４は、円筒中心軸心に沿った方向において、レンズ収容部１３２の他端からレンズ１０４が固定されている部分まで延びている。
【００６１】
レンズ収容部１３２の他端には、レンズマウント２０１が配置されている。レンズマウント２０１は、光軸ＯＡ３に沿って延びており、一端部と他端部とを有している。レンズマウント２０１の一端部は、円筒形状に形成されている。この円筒形状の外径は、レンズ収容部１３２の他端部の内径と略一致している。また、レンズマウント２０１の一端部の円筒中心軸心は、レンズ収容部１３２の円筒中心軸心と略一致されている。そして、レンズマウント２０１の一端部は、レンズ収容部１３２の他端部に挿入されている。言い換えると、レンズマウント２０１は、摺動面部２０４に一端部が挿入されている。レンズマウント２０１は、摺動面部２０４において摺動可能である。このため、レンズマウント２０１は、レンズ収容部１３２の円筒中心軸心に沿った方向のみに移動が拘束される。言い換えると、レンズマウント２０１は、光軸ＯＡ３に沿った方向のみに移動が拘束される。このため、摺動面部２０４は、移動方向を限定する拘束部である。
【００６２】
移動レンズ１０５は、レンズマウント２０１の略中央部に配置されている。また、移動レンズ１０５は、自身の光軸が光軸ＯＡ３と実質的に一致するように配置されている。従って、移動レンズ１０５は、レンズマウント２０１の移動に伴って、光軸ＯＡ３に沿って移動され得る。
【００６３】
レンズマウント２０１の他端部は、一端部より径が大きい円筒形状に形成されている。この円筒形状の他端部の円筒中心軸心は、円筒形状の一端部の円筒中心軸心と実質的に一致している。このレンズマウント２０１の他端部の外側部には、孔２０１ａが設けられている。Ｙ軸に直交する面と平行な形状の孔２０１ａは、レンズマウント２０１の側壁を貫通している。
【００６４】
続いて、前述の調整ノブ１０８について説明する。調整ノブ１０８は、円筒形状を有しており、光軸ＯＡ３に沿って延びている。調整ノブ１０８の円筒中心軸心は、レンズマウント２０１の円筒中心軸心と略一致している。調整ノブ１０８の外側部には、調整ノブ１０８の円筒中心軸心に平行、即ち光軸ＯＡ３に平行なスリット１１２が形成されている。スリット１１２は、調整ノブ１０８の外周面と内周面とを貫通している。
【００６５】
また、調整ノブ１０８は、複数のピン２００を有している。各ピン２００は、一端部と他端部とを有している。各ピン２００は、一端部が調整ノブの内周面に固定されている。各ピン２００は、レンズマウント２０１の半径方向に沿って、内方に向かって延びている。具体的には、各ピン２００は、Ｙ軸に直交する面に沿って延びている。各ピン２００の他端部は、レンズマウント２０１の孔２０１ａに挿入されている。なお、各ピン２００は、孔２０１ａのスリット幅、即ちＹ軸方向の幅と略同一の外径を有し、このため、ピン２００が、Ｙ軸に直交する面に沿って摺動し得る。従って、調整ノブ１０８は、自身のＹ軸に直交する面内の移動をレンズマウント２０１により妨げられない。また、調整ノブ１０８が光軸ＯＡ３に沿った方向であるＹ方向に移動された場合、ピン２００は、レンズマウント２０１を押す。このため、調整ノブ１０８は、光軸ＯＡ３に沿った移動により、光軸ＯＡ３に沿ってレンズマウント２０１を移動させ得る。なお、レンズマウント２０１は、摺動面部２０４に案内されて摺動するため、正確に光軸ＯＡ３に沿って移動され得る。
【００６６】
調整ノブ１０８の円筒内部には、モニター１０６が固定されているモニタマウント部材１１０が配置されている。モニタマウント部材１１０は、中空部を有している円柱形状に形成されている。モニタマウント部材１１０の外径は、調整ノブ１０８の内径と略一致している。また、モニタマウント部材１１０の円柱中心軸心は、調整ノブ１０８の円筒中心軸心と略一致している。従って、モニタマウント部材１１０は、光軸ＯＡ３に沿って延びている。
【００６７】
モニタマウント部材１１０は、光軸ＯＡ３に沿った方向において、一端と他端とを有している。モニタマウント部材１１０の一端の外面１１０ａは、前記円柱中心軸心と直交する方向に延びている。即ち、外面１１０ａは、光軸ＯＡ３と直交する面である。この外面１１０ａには、前記投影画像の投影面が外面１１０ａと平行になるようにモニター１０６が固定されている。
【００６８】
モニタマウント部材１１０は、中空部の外面１１０ａ側に、外面１１０ａと平行な内面１１０ｃを有している。即ち内面１１０ｃは、モニター１０６の投影面と平行な面である。また、モニタマウント部材１１０は、他端部に孔１１０ｄを有している。孔１１０ｄは、外面１１０ｂから前記中空部まで貫通している。また、孔１１０ｄは、前記円柱中心軸心と直交する方向において、モニタマウント部材１１０の略中央に設けられている。
【００６９】
また、モニタマウント部材１１０は、ピン１１１を有している。ピン１１１は、一端部と他端部とを有している。このピン１１１は、一端部がモニタマウント部材１１０の外周部に固定されている。また、ピン１１１の他端部は、スリット１１２に摺動可能に契合されている。このため、ピン１１１をスリット１１２に沿って移動させることにより、モニタマウント部材１１０を移動させ得る。なおスリット１１２は、光軸ＯＡ３に沿って形成されているため、上記ピン１１１の移動に伴って、モニタマウント部材１１０は、光軸ＯＡ３に沿って移動され得る。また、ピン１１１がスリット１１２に契合しているため、調整ノブ１０８が光軸ＯＡを中心に回転された場合、ピン１１１を介して回転力がモニタマウント部材１１０に伝わる。このため、モニタマウント部材１１０は、調整ノブ１０８と共に回転し得る。
【００７０】
ここで再びハウジング８６について説明する。ハウジング８６は、レンズ収容部１３２の他端部から、調整ノブ１０８を覆うように調整ノブ１０８の他端部側に向かって延びている。そして、ハウジング８６は、レンズ収容部１３２の円筒中心軸心と直交する方向において、調整ノブ１０８の略半分の部分を覆っている。また、ハウジング８６は、他端からレンズ収容部１３２の円筒中心軸心に沿って一端に向かって延びるロッド１１６を有している。ロッド１１６は、モニタマウント部材１１０の孔１１０ｄより小さい径を有しており、孔１１０ｄに挿入されている。ロッド１１６の先端部は、レンズ収容部１３２の円筒中心軸心と直交する方向に延びる延伸部１１９を有している。延伸部１１９は、レンズ収容部１３２の円筒中心軸心と直交する方向に延びるガイド面１１５を有している。即ち、ガイド面１１５は、モニタマウント部材１１０の内面１１０ｃと平行な方向に延びている。また、光軸ＯＡ３に沿った方向において、延伸部１１９と、モニタマウント部材１１０の他端部との間には、例えばばね等の付勢部材１１７が配置されている。付勢部材１１７は、モニタマウント部材１１０を光軸ＯＡ３に沿って延伸部１１９の反対側に押圧する。このため、ガイド面１１５は、常にモニタマウント部材１１０の内面１１０ｃと当接し得る。なお、調整ノブ１０８がＺ方向に移動された場合、モニタマウント部材１１０は、移動する。この際に、モニタマウント部材１１０は、内面１１０ｃがガイド面１１５に当接している。
【００７１】
なお、上述するように、レンズ１０３、レンズ１０４、及び移動レンズ１０５は、互いの光軸が一致するように配置されている。そしてこれらのレンズ１０３、レンズ１０４、及び移動レンズ１０５は、協働してモニター１０６の投影画像を結像面１７に結像させる。このため、これらのレンズ１０３、レンズ１０４、及び移動レンズ１０５は、モニター１０６の表示画像を投影する投影光学系である。また、移動レンズ１０５は、光軸ＯＡ３に沿って移動可能に構成されている。この移動に伴って、投影画像を所望の倍率に調整する。従って、レンズ１０３、レンズ１０４、及び移動レンズ１０５は、投影画像をズームするモニターズーム光学系１０７を形成している。即ちモニターズーム光学系１０７は、移動レンズ１０５の位置によって投影画像を変倍可能な変倍光学系である。
【００７２】
また、上記構成に示すように、調整ノブ１０８は、回転並びに移動可能である。このため、調整ノブ１０８は、回転並びに移動可能な１つの運動体である。
【００７３】
＜作用＞
以下に、本実施形態の作用について説明する。超音波プローブ装置３からの観察画像は処理装置１９によってモニター１０６に表示される。術者３４が調整ノブ１０８を光軸ＯＡ３に対して略垂直な、図中Ｚ方向、または回転するようにθ方向に動かすと、スリット１１２に契合されたピン１１１を介してモニタマウント部材１１０が動く。このため、モニタマウント部材１１０は、表示手段を移動させる第１移動部材と言える。また、ピン１１１は、調整ノブ１０８の動力をモニタマウント部材１１０に伝える第１作用部材と言える。
【００７４】
また、上述のようにスリット１１２が設けられているため、調整ノブ１０８をＹ方向に沿って移動した場合、ピン１１１は、調整ノブ１０８によりＹ方向に押されない。このため、モニタマウント部材１１０は、調整ノブ１０８の移動により、Ｙ方向に沿った位置がずれることが防止されている。
【００７５】
このときモニタマウント部材１１０は、ガイド面１１５と内面１１０ｃによって、光軸ＯＡ３に垂直な面上を移動することになる。したがって、モニター１０６は、光軸ＯＡ３に対して垂直に移動することになり、モニターズーム光学系１０７によって投影される投影像も移動する。このため、運動体である調整ノブ１０８を移動させることにより、投影画像の位置を調節し得る。このため、モニタマウント部材１１０は、調整ノブ１０８の移動により、モニター１０６の位置を調整する位置調整手段と言える。
【００７６】
次に、術者３４が調整ノブ１０８を光軸ＯＡ３に略平行にＹ方向に動かす。これにより、モニタマウント部材１１０は、調整ノブ１０８に配置されたピン２００により押される。即ち、レンズマウント２０１にはピン２００によって術者３４が操作した力が伝達される。従って、ピン２００は、調整ノブ１０８の動力をレンズマウント２０１に伝える第２作用部材と言える。これにより、モニタマウント部材１１０は、調整ノブ１０８の内周面を摺動し、その位置をハウジング８６から突設されたロッド１１４によって位置を規制維持される。なお、レンズマウント２０１は、拘束部である摺動面部２０４の案内により前記光軸ＯＡ３に平行を移動する。上記レンズマウントの移動によって、移動レンズ１０５が光軸ＯＡ３上を移動する。このため、レンズマウント２０１は、移動光学素子である移動レンズ１０５を移動させる第２移動部材と言える。この移動レンズ１０５の移動の結果、画像倍率調整手段であるモニターズーム光学系１０７はその投影倍率を変化させることになる。
【００７７】
ここで、付勢部材１１７の付勢によって、術者３４が調整ノブ１０８から手を離しても、調整ノブと、モニタマウント部材１１０はその状態を保持する作用をもつ。
【００７８】
＜効果＞
以上説明したように、上記構成によれば本実施の形態の手術顕微鏡１は、１つの運動体である調整ノブ１０８の移動調整によって、重畳表示される表示画像の位置と倍率を変更できる。そのため、術者は唯１つの操作入力を行えばよく、より良い作業性を提供できる。また、本実施の形態の手術顕微鏡１は、より簡単な構造で表示部の位置を調整し得る。
【００７９】
（第４の実施の形態）
＜構成＞
以下、本発明の第４の実施形態を図７に基づき説明する。なお、本実施形態において、第１または第２または第３の実施形態と共通する構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。本実施形態のモニターズーム光学系４４は、第２実施形態の構成と同様なものである。図７では一対備わるモニターズーム光学系のうち一方の光学系のみを示しており、もう一方のモニターズーム光学系４４は省略してある。
【００８０】
モニター４５ａには軸６８ａの一方の端部が接続されている。そして軸６８ａの図示しない他方の端部は第２の実施形態と同様な構成となっている。モニターズーム光学系４４は、第２の実施の形態と同様に、カム軸６９から軸７１が延びている。軸７１の端部には、平歯車２０６が固定されている。平歯車２０６は、アイドラギヤ２０７と噛合いをもって配設されている。アイドラギヤ２０７は、平歯車２０８に噛合いをもって配設されている。平歯車２０８には、つまみ２０９が、一体成形されている。
【００８１】
つまみ２０９は、自身の回動中心と同一の回動中心を有している軸２１０と回動自在に接合されている。軸２１０は、一端と他端とを有している。軸２１０の一端部には、つまみ２１１が配設され、他端部にはベベルギヤ２１２が配設されている。また軸２１０は、自身の回動中心と同一の回動中心を有している軸２１３と回動自在に契合されている。軸２１３は、一端と他端とを有している。軸２１３の一端部には、つまみ２１４が配設されており、他端部にはベベルギヤ２１５が配設されている。
【００８２】
即ち、つまみ２１４、２１１，２０９はそれぞれ同軸に回動可能な３重軸構造となっている。なお、前述のベベルギヤ２１２は、ベベルギヤ２２０と噛合っている。また、前述のベベルギヤ２１５は、ベベルギヤ２１６と噛合っている。
【００８３】
ベベルギヤ２１６は、自身の回動中心と同一の回動中心を有している軸２１７の端部に配設されている。軸２１７のもう一方の端部近傍には平歯車２１８が配設されている。また、軸２１７は、自身の回動中心と同一の回動中心を有している軸２１９と回動自在に契合されている。
【００８４】
軸２１９は、一端と他端とを有している。軸２１９の一端部にはベベルギヤ２２０が配設されている。また、軸２１９の他端部には、平歯車２２１が配設されている。
【００８５】
次に本実施形態における角度変更手段について説明する。なお、以下説明の角度変更手段は同様な構成でもって１対配設されているため、一方の構成を説明することで、他方の構成の説明は省略する。
【００８６】
角度変更手段は、平歯車２２１と噛合って配設されている平歯車２２２と、平歯車２１８と噛合って配設されている平歯車２２６とを有している。平歯車２２２は、軸２２３に配設されている。軸２２３は、一端と他端とを有している。軸２２３の一端部には、上述の平歯車２２２が配設されている。また、軸２２３の他端部には、枠体２２５が配設されている。軸２２３は、自身の回動中心と同一の回動中心を有している軸２２４に回動自在に契合されている。
【００８７】
軸２２４は、一端と他端とを有している。軸２２４の一端部には、平歯車２２６が配設されており、他端部にはベベルギヤ２２７が配設されている。すなわち、軸２２３と軸２２４は、２重軸構造をなし、回動中心軸心Ｓを中心に夫々回動自在に契合されている。なお、ベベルギヤ２２７は、ベベルギヤ２２９と噛合って配置されている。
【００８８】
ベベルギヤ２２９は、軸２２８に配設されている。軸２２８は、一端と他端とを有している。軸２２８の一端部には、上述のベベルギヤ２２９が配設されており、他端部には、ベベルギヤ２３０が配設されている。ベベルギヤ２３０は、ベベルギヤ２３３と噛合っている。なお、軸２２８は、枠体２２５に設けられている突設部２３１により、回動自在に支持されている。また、軸２２８は、回動中心軸心Ｓに直交するように配設されている。
【００８９】
ベベルギヤ２３３は、軸２３２に配設されている。軸２３２は、一端と他端とを有している。軸２３２の一端部には、上述のベベルギヤ２３３が配設されており、他端部には、ベベルギヤ２３４が配設されている。ベベルギヤ２３４は、ベベルギヤ２３７と噛合っている。軸２３２は、枠体２２５に設けられている突設部２３５により、回動自在に支持されている。また、軸２３２は、軸２２８と直交の関係に配設されている。
【００９０】
ベベルギヤ２３４は、軸２３６に配設されている。軸２３６は、一端と他端とを有している。軸２３６は、一端部と他端部とが枠体２２５により回動自在に支持されている。また、軸２３６は、他端部が枠体２２５の外方に延びている。なお、枠体２２５の外方の部分に、上述のベベルギヤ２３４が配設されている。また、軸２３６の回動中心軸心Ｔに沿った中央部において、ハーフミラー２３８が、軸２３６に配設されている。即ち、ハーフミラー２３８は、枠体２２５の内方に位置する軸２３６の部分に配設されている。なお、軸２３６は、軸２３２と直交の関係を持って配設されている。すなわち、軸２３６は、回動中心軸心Ｓに対して直交の関係にある。また、ハーフミラー２３８は、回動中心軸心Ｓと、回動中心軸心Ｔと、モニターズーム光学系４４の光軸ＯＡ２と、手術顕微鏡１の観察光学系光軸ＯＡ１の全ての軸の交点Ｑ上に配設されている。従って、交点Ｑは、第２の実施の形態に示されている結像面１７上に配置されているといえる。モニター４５ａは図示しないケーブルによって、処理装置１９と接続されている。
【００９１】
＜作用＞
以下に本実施形態の作用について説明する。超音波プローブ装置３からの観察画像は処理装置１９によってモニター４５ａに表示される。術者３４がつまみ２１４を回すと軸２１３、ベベルギヤ２１５、ベベルギヤ２１６、軸２１７、平歯車２１８、平歯車２２６、軸２２４、ベベルギヤ２２７、ベベルギヤ２２９、軸２２８、ベベルギヤ２３０、ベベルギヤ２３３、軸２３２、ベベルギヤ２３４、ベベルギヤ２３７、軸２３６、ハーフミラー２３８が順に連動する。
【００９２】
次に術者３４が、つまみ２１１を回すと軸２１０、ベベルギヤ２１２、ベベルギヤ２２０、軸２１９、平歯車２２１、平歯車２２２、軸２２３、枠体２２５が順に連動する。したがって、つまみ２１４とつまみ２１１を回せば、ハーフミラー２３８は、交点Ｑを中心にその角度を変更することになる。即ち、ハーフミラー２３８は、上記複数のギヤ、歯車並びに軸により構成されたジンバル構造によって、角度調整が可能に構成されている。
【００９３】
ハーフミラー２３８は、モニターズーム光学系４４からの投影光軸はハーフミラー２３８の反射によって、その後の光軸角度を変更し得る。つまり、重畳表示された表示画像はその位置を移動することになる。ここで、ハーフミラー２３８は、なるべく薄いものが望ましい、それは、手術顕微鏡１の観察光軸はハーフミラー２３８を透過するが、ミラーが薄ければ薄いほど、ハーフミラーを透過した後の光軸のずれはすくないからである。
【００９４】
また、ここでは一対ある角度変更手段の一方ついて説明したが、もう一方の角度変更手段も同様な構成であり、術者３４によるつまみ２１４，つまみ２１１の回転によって同様な動きを作用するものとなっていることは言うまでもない。
【００９５】
次に、つまみ２０９を回せば、平歯車２０８、アイドラギヤ２０７、平歯車２０６、軸７１の順で連動し、その後の作用は第２の実施形態と同様である。したがって、つまみ２０９を回せば表示画像の倍率を変更できる。また、表示画像の回転に関しても第２の実施形態と同様である。
【００９６】
＜効果＞
以上説明したように、上記構成によれば手術顕微鏡１は、中間結像面に配設したハーフミラー２３８の反射によって、手術顕微鏡１の接眼レンズ１６に表示画像を導き得る。また、上記構成によれば手術顕微鏡１は、ハーフミラー２３８の角度を変更することによって、重畳表示する画像の位置調整を行い得る。そのため、第１、第２、第３の実施形態のような直動案内機構が不要となり、より単純な構成で、具体的には微小な角度調整によって重畳画像の位置調整がおこなえるため、より良い操作性を提供できる。
【００９７】
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【００９８】
従って、本発明の顕微鏡装置について、以下のことが言える。
【００９９】
（１）　物体からの光束を入射する対物光学系、前記対物光学系からの光束を結像する結像光学系、及び前記結像光学系による中間像を拡大する接眼光学系を有する観察光学系と：
前記観察光学系による観察視野に関連した少なくとも１つ以上の前記観察光学系とは別の観察手段と：
前記別の観察手段による観察像の表示手段と：
前記表示手段に表示される表示画像を前記結像光学系の中間結像面に略一致して投影する投影光学系と：
を有する顕微鏡において、
前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の角度と位置を前記中間結像面と共役な面上で、光学的に変更可能な画像位置調整手段と、前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の倍率を光学的に変更可能な画像倍率調整手段を備えたことを特徴とする。
【０１００】
上記構成により、本発明の顕微鏡装置は、顕微鏡実視野に重畳表示される表示画像の角度、位置、及び倍率を位置調整手段と倍率調整手段によって容易に調整することが可能である。
【０１０１】
（２）　上記（１）において、前記画像倍率調整手段は、前記観察光学系に配置された変倍光学系と、少なくてもその一部を前記変倍光学系と共用している共用変倍手段であることを特徴とする。
【０１０２】
上記構成により、顕微鏡装置は、（１）に記載の構成による効果に加え、顕微鏡の変倍光学系と、表示画像の変倍光光学系を共用したことにより、顕微鏡実視野に対して、表示画像の倍率調整をしなくてよくなり、より良い作業性を提供できる。
【０１０３】
（３）　上記（１）または（２）において、顕微鏡装置は、前記画像位置調整手段を操作可能な第１作用部材と、前記画像倍率調整手段を操作可能な第２作用部材と、前記第１、第２作用部材に係合した術者が操作する唯１つの運動体とを有したことを特徴とする。
【０１０４】
上記構成により、顕微鏡装置は、上記（１）に記載の構成による効果に加え、術者は唯１つの部材による操作が可能となるため、術者が表示画像の位置および倍率を調整する場合、操作部の持ち替え作業等が発生せず、より良い作業性が提供できる。
【０１０５】
（４）　上記（１）乃至（３）のいずれか１つにおいて、顕微鏡装置は、前記投影光学系の光軸に対して垂直なガイド面と、前記表示手段が固定され前記ガイド面と摺動可能な第１移動部材と、前記投影光学系の光軸上に配設された移動光学素子と、前記移動光学素子を少なくとも前記光軸方向へ移動を認める拘束部と、前記移動光学素子を配設した第２移動部材とを有している。
【０１０６】
上記構成により、顕微鏡装置は、上記（１）に記載の構成による効果に加え、術者は唯１つの部材による操作が可能となるため、術者が表示画像の位置および倍率を調整する場合、操作部の持ち替え作業等が発生せず、より良い作業性が提供できる。
【０１０７】
（５）　上記（１）乃至（３）のいずれか１つにおいて、前記画像位置調整手段は、前記観察光学系の光軸に対して前記投影光学系の投影光軸の角度を変更可能な角度変更手段である。
【０１０８】
上記構成により、（１）に記載の構成による効果に加え、ハーフミラーの角度調整により顕微鏡実視野に対する表示画像の位置調整をおこなえるため、直動案内機構等が不要となり、より単純な構成となる。
【０１０９】
（６）　（５）において、前記角度変更手段は、前記観察光学系と前記投影光学系の２つの光軸交点上に配設された、好ましくは厚さが出来る限り薄いハーフミラーと、前記光軸交点を中心に３次元的に前記ハーフミラーの角度を変更可能なジンバル構造とを有している。
【０１１０】
上記構成により、（１）に記載の構成による効果に加え、ハーフミラーの角度調整により顕微鏡実視野に対する表示画像の位置調整をおこなえるため、直動案内機構等が不要となり、より単純な構成となる。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１に記載の構成によると、顕微鏡装置は、顕微鏡実視野に重畳表示される表示画像の角度、位置、及び倍率を位置調整手段と倍率調整手段によって容易に調整することが可能である。
【０１１２】
また、請求項２記載の構成によると、顕微鏡装置は、請求項１記載の構成による効果に加え、顕微鏡の変倍光学系と、表示画像の変倍光光学系を共用したことにより、顕微鏡実視野に対して、表示画像の倍率調整をしなくてよくなり、より良い作業性を提供できる。
【０１１３】
また、請求項３記載の構成によると、顕微鏡装置は、請求項１記載の構成による効果に加え、術者は唯１つの部材による操作が可能となるため、術者が表示画像の位置および倍率を調整する場合、操作部の持ち替え作業等が発生せず、より良い作業性が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１の実施の形態の顕微鏡装置を使用している状態の外観図である。
【図２】図２は、図１の顕微鏡装置の光学系に関する模式図である。
【図３】図３は、超音波プローブ装置を示すブロック図である。
【図４】図４は、第２の実施の形態の顕微鏡装置を示す一部切欠斜視図である。
【図５】図５は、第３の実施形態における顕微鏡装置の使用状態の外観図である。
【図６】図６は、図５の顕微鏡装置を示す断面図である。
【図７】図７は、第４の実施の形態の顕微鏡装置の光学系に関する模式図である。
【符号の説明】
１　手術顕微鏡
２　懸架装置
３　超音波プローブ装置
４　プローブ部
５　術部
６　保持装置
７　患者
８　手術台
９　対物光学系
１０　変倍光学系
１１　接眼光学系
１２、４３、８９、２３８　ハーフミラー
１４、４５ａ、４５ｂ、１０６　モニター
１５　結像レンズ
１６　接眼レンズ
１７　結像面
１９　処理装置
３４　術者
３８　平面
４２、８６　ハウジング
４４、１０７　モニターズーム光学系
４６　ＸＹステージ
７９ａ、７９ｂ、８０ａ、８０ｂ、８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂ、１０３、１０４　レンズ
１００　画像位置倍率調整手段
１０５　移動レンズ
１０８　調整ノブ
１１０　モニタマウント部材
１１１、２００　ピン
１１５　ガイド面
１３８　画像位置調整手段
２０１　レンズマウント[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope apparatus such as a stereo microscope including an operation microscope used in a surgical operation.
[0002]
[Prior art]
In recent years, surgery has come to be performed using a plurality of pieces of information. For example, in an operation using a surgical microscope, an operator sometimes uses, for example, an observation image of an ultrasonic diagnostic apparatus related to an operation site, in addition to an observation image by a microscope. In order to reduce the burden on the operator, a microscope device that allows the operator to simultaneously acquire the observation image and the observation image has been considered. For example, a microscope device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-104335 has a first observation unit that is a microscope and a second observation unit such as an ultrasonic diagnostic device. The microscope apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-104335 discloses that the observation image of the second observation unit is positioned relative to the observation image of the first observation unit in the actual visual field of the first observation unit, The relative magnifications are displayed so as to match each other.
[0003]
Note that the microscope apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-104335 has a detection unit in addition to the first observation unit and the second observation unit. Similarly, the microscope apparatuses disclosed in JP-A-5-215771 and JP-A-2001-108905 also have a detection unit in addition to the first observation unit and the second observation unit. The detection means detects a relative position and / or a magnification between the observation image of the first observation means and the observation image of the second observation means. These microscope devices calculate the amount of displacement based on the detection result by the detection means. Then, these microscope apparatuses display the observation image of the second observation unit with the relative position, the relative angle, and the relative magnification respectively matched with the observation image of the first observation unit, based on the calculation result. . In other words, these microscope devices can superimpose and display the observation image by the second observation unit within the observation image by the first observation unit.
[0004]
Further, the microscope apparatus disclosed in JP-A-6-51245 can superimpose the observation image by the first observation unit and the observation image by the second observation unit on an intermediate image plane in the microscope eyepiece tube. In this microscope apparatus, the operator manually adjusts the relative position between the observation image and the observation image.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the microscope apparatuses disclosed in JP-A-2001-104335, JP-A-5-215971, and JP-A-2001-108905 correlate the position of the observed image and / or the magnification based on the detection result. An image processing device for processing (image processing) is required. Note that the above calculation process is complicated. For this reason, the image processing apparatus that performs the above-described arithmetic processing becomes complicated and large-scale. In particular, when the image processing apparatus superimposes the observation image and the observation image in real time, the image processing device needs to perform image processing at a higher speed.
[0006]
Further, the microscope apparatus disclosed in JP-A-6-51245 can move and adjust the observation image of the second observation means only on the observation image plane of the first observation means (on the intermediate image plane). . That is, this microscope apparatus does not have a means for adjusting the magnification of the first observation means and the magnification of the second observation means so as to match each other.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a surgical microscope that superimposes and displays a real field of view of a microscope and a secondary image related to the real field of view. Is to realize an optical adjustment means for a relative position, a relative angle, and a relative magnification of the secondary image with respect to the microscope actual visual field with an easy and simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the microscope device according to claim 1,
An observation optical system having an objective optical system that receives a light beam from an object, an imaging optical system that forms an image of the light beam from the objective optical system, and an eyepiece optical system that enlarges an intermediate image formed by the imaging optical system:
At least one or more observation means different from the observation optical system related to an observation field of view by the observation optical system:
Means for displaying an observation image by the different observation means:
A projection optical system for projecting a display image displayed on the display means substantially coincident with an intermediate imaging plane of the imaging optical system;
In a microscope having
On the plane conjugate to the intermediate image plane, the angle and position of the display image with respect to the microscope real field of view, optically changeable image position adjusting means, and the display image with respect to the microscope real field of view. Image magnification adjusting means capable of optically changing the magnification.
[0009]
Further, the image magnification adjusting means according to claim 2 is a variable power optical system arranged in the observation optical system, and a common variable power means sharing at least a part thereof with the variable power optical system. There is a feature.
[0010]
A first operating member capable of operating the image position adjusting means according to claim 3, a second operating member capable of operating the image magnification adjusting means, and a method of engaging with the first and second operating members. And a single moving body operated by a person.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
(First Embodiment)
<Structure>
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0013]
FIG. 1 is an external view of a state in which the microscope apparatus according to the present embodiment is used. FIG. 2 is a schematic diagram relating to the optical system of the microscope apparatus of FIG.
[0014]
The microscope apparatus according to the present embodiment is, for example, an operation microscope 1 shown in FIG. The operating microscope 1 is supported by a known suspension device 2 from the floor or ceiling of an operating room (not shown). The operating microscope 1 has an ultrasonic probe device 3. The ultrasonic probe device 3 is a known observation means as shown in, for example, JP-A-5-139. The ultrasonic probe device 3 is connected to an operating table 8 via a known holding device 6 as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-227398. The patient 7 is laid on the operating table 8 as shown in FIG. The ultrasonic probe device 3 has a probe unit 4. The probe section 4 has one end and the other end. One end of the probe section 4 is inserted into the operation section 5 of the patient 7. The other end of the probe unit 4 is connected to and held by the holding device 6.
[0015]
FIG. 3 is a block diagram showing the ultrasonic probe device. The ultrasonic probe device 3 is connected to a processing device 19 via a cable 18 as shown in FIG. The processing device 19 performs image processing so that the acquired data of the ultrasonic probe device 3 can be output as an image. The processing device 19 is connected to a monitor 14 described below via a cable 20.
[0016]
The operation microscope 1 has an observation optical system. Hereinafter, the observation optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 2, reference numeral 9 denotes an objective optical system, reference numeral 12 denotes a half mirror, reference numeral 10 denotes a variable power optical system which is a common variable power unit in the present embodiment, and reference numeral 11 denotes an eyepiece optical system. Is shown. The observation optical system includes an objective optical system 9, a variable power optical system 10, and an eyepiece optical system 11.
[0017]
The objective optical system 9 converts the light beam from the operation section 5 into an afocal light beam. The afocal light beam from the objective optical system 9 passes through the half mirror 12 and enters the variable power optical system 10.
[0018]
The variable power optical system 10 includes an imaging lens 10a disposed on the objective optical system 9 side and a zoom lens unit 10b disposed on the eyepiece optical system side. The imaging lens 10a forms a light beam from the half mirror 12 on the intermediate imaging surface 10c. For this reason, it can be said that the variable power optical system 10 has an image forming optical system, and in this embodiment, it is the first image forming optical system. The zoom lens unit 10b is a known zoom mechanism that can change the magnification of the image on the intermediate imaging surface 10c and converts the light beam from the imaging lens 10a into an afocal light beam. The light beam that has passed through the variable power optical system 10 enters the eyepiece optical system 11. Note that the zoom lens unit 10b can be constituted by one lens, or can be constituted by a plurality of lenses.
[0019]
The eyepiece optical system 11 has an imaging lens 15 and an eyepiece 16. The image forming lens 15 forms an image of the afocal light beam from the variable power optical system 10 on an image forming surface 17. Therefore, it can be said that the imaging lens 15 is an imaging optical system, and in this embodiment, it is a second imaging optical system. The eyepiece 16 causes the light beam from the imaging lens 15 to enter the observation eye of the operator 34.
[0020]
As described above, the observation unit causes the light beam from the operation section 5 to enter the observation eye of the operator 34 via the objective optical system 9, the variable power optical system 10, and the eyepiece optical system 11.
[0021]
The operating microscope 1 further includes a display unit and a projection optical system described below. In the present embodiment, the display means is the monitor 14 shown in FIG. The monitor 14 is a known display unit, and is, for example, an image display device such as a liquid crystal monitor. The monitor 14 outputs the observation result of the operation part 5 by the ultrasonic probe device 3 sent from the processing device 19 as an observation image.
[0022]
The projection optical system has a monitor objective lens 13 and two parallelogram prisms 39. The monitor objective lens 13 converts the light beam from the monitor 14 into an afocal light beam. The focal plane of the monitor objective lens 13 is a plane 38 that includes the monitor 14. The afocal light beam from the monitor objective lens 13 is incident on two parallelogram prisms 39. The two parallelogram prisms 39 split the light beam from the monitor objective lens 13 into two. The light beams split by the parallelogram prism 39 enter the half mirror 12 respectively. The respective light beams are reflected by the half mirror 12 and enter the variable power optical system 10. In addition, the monitor objective lens 13 is configured such that the display image of the operation part 5 displayed on the monitor 14 by the ultrasonic probe device 3 and the observation image of the operation part 5 by the objective optical system 9 of the operation microscope 1 have the same magnification. It is configured so that an image is formed on the intermediate image forming surface 10c. In other words, the relationship between the angle of view of the display image of the operation section 5 displayed on the monitor 14 and the focal length of the monitor objective lens 13 is the same as the relation between the focal length of the objective optical system 9 of the operation microscope 1 and the operation section 5. It is set to be. Therefore, the projection optical system is configured to be able to form an image displayed on the monitor 14 and an image observed by the objective optical system 9 at the same magnification on the intermediate image plane 10c.
[0023]
Thus, the light beam that has entered the imaging lens 10a from the projection optical system forms an image on the intermediate imaging surface 10c. For this reason, the light beam from the projection optical system passes through the eyepiece optical system 11 and enters the observation eye of the operator 34 in the same manner as the light beam entering the imaging lens 10a from the objective optical system 9.
[0024]
The configuration of the projection optical system is limited as long as the light beam from the monitor 14 can be imaged on the intermediate imaging surface 10c in the same manner as the light beam incident on the imaging lens 10a from the objective optical system 9 described above. It will not be done.
[0025]
The operating microscope 1 has an image position adjusting unit 138. The image position adjusting unit 138 has a rotating unit and a moving unit.
[0026]
The rotating means has a shaft 21, a worm screw 24, a worm screw bucket 25, and a knob 35, as shown in FIG. The shaft 21 has one end and the other end. The monitor 14 is fixed to one end of the shaft 21. The other end of the shaft 21 is rotatably supported by a chassis member 22 described later. The worm screw bucket 25 rotatably supports the worm screw 24, and is fixed to the chassis member 22. A worm wheel 23 is formed on the outer periphery of the shaft 21 and is engaged with the worm screw 24 without play. The knob 35 is provided at an end of the worm screw 24. The knob 35 is a handle for rotating the worm screw 24.
[0027]
The moving means is configured to move the monitor 14 in the X and Z directions orthogonal to the optical axis OA of the monitor objective lens 13, as shown in FIG. Specifically, the moving unit has an X-direction moving unit and a Z-direction moving unit. The X and Z directions are directions along the plane 38 described above.
[0028]
The X direction moving means has a chassis member 22, a cross roller bearing 26, a moving member 27, a fixed member 28a, a feed screw 29a, a feed nut 30a, and a knob 36a.
[0029]
The chassis member 22 has two side surfaces along the X direction. These sides are facing each other. Further, cross roller bearings 26 are arranged on these two side surfaces. Therefore, the cross roller bearings 26 are arranged along the X direction. Therefore, the cross roller bearing 26 extends along the X direction.
[0030]
The moving member 27 is connected to the chassis member 22 via a cross roller bearing 26 so as to be relatively linearly movable. Further, a fixing member 28a and a feed nut 30a are fixed to the chassis member 22. The feed screw 29a is rotatably engaged with the fixing member 28a, and is screwed to the female screw portion 31a of the feed nut 30a. The fixing member 28a and the feed nut 30a are arranged so that the central axis in the longitudinal direction of the feed screw 29a and the arrangement direction of the cross roller bearing 26 are parallel to each other. A knob 36a is provided at one end of the feed screw 29a. The knob 36a is a handle for rotating the feed screw 29a.
[0031]
The Z-direction moving means has a cross roller bearing 32, a base member 33, a fixing member 28b, a feed screw 29b, a feed nut 30b, and a knob 36b. The cross roller bearings 32 are disposed on two opposing side surfaces of the moving member 27. The cross roller bearing 32 is disposed on each of the side surfaces along the Z direction. That is, the cross roller bearing 32 has a positional relationship orthogonal to the cross roller bearing 26. The base member 33 is connected to the moving member 27 via the cross roller bearing 32 so as to be linearly movable.
[0032]
The fixing member 28b and the feed nut 30b are fixed to the base member 33. The feed screw 29b is rotatably engaged with the fixing member 28b, and is screwed to the female screw portion 31b of the feed nut 30b. The fixing member 28b and the feed nut 30b are arranged such that the longitudinal center axis of the feed screw 29b and the arrangement direction of the cross roller bearing 26 are parallel to each other. A knob 36b is provided at one end of the feed screw 29b. The knob 36b is a handle for rotating the feed screw 29b.
[0033]
<Action>
Next, the operation of the microscope device according to the present embodiment will be described.
[0034]
According to the above configuration, the light beam from the objective optical system 9 and the light beam from the monitor objective lens 13 are superimposed by the half mirror 12. As described above, the relationship between the angle of view of the display image on the monitor 14 and the focal length of the monitor objective lens 13 is set to be the same as the relationship between the focal length of the objective optical system 9 and the surgical unit 5. is there. Therefore, the display image superimposed and displayed on the real field of view of the microscope is a superimposed display of two images having the same magnification (an image from the monitor 14 and an observation image from the objective optical system 9). In other words, the light beam that has entered the imaging lens 10a from this projection optical system forms an image on the intermediate imaging surface 10c, similarly to the light beam that has entered the imaging lens 10a from the objective optical system 9 described above. Becomes approximately the same magnification. In other words, the projection optical system projects the display image on the monitor 14 substantially coincident with the intermediate image formation plane 10c, and the magnification of the projected image and the image formation of the light beam from the objective optical system 9 is substantially equal. Be the same.
[0035]
Since the image position adjusting means 138 has the rotating means and the moving means, the image position adjusting means 138 moves the monitor 14 in the XZ direction, and the relative positions of the observation images of the surgical microscope 1 and the ultrasonic probe device 3. Adjustments may be made. For example, when the surgical microscope 1 or the ultrasonic probe device 3 is moved from a state where the observation image positions of the surgical microscope 1 and the ultrasonic probe device 3 are relatively matched, the relative position of each image changes. Will do. Therefore, the relative positions of the two images are adjusted by the following procedure. When the knob 35 is turned, the worm screw 24 rotates, and the worm wheel 23 engaged with the worm screw 24 rotates. Therefore, the monitor 14 rotates around the center of rotation of the worm wheel 23. When the knob 36a is turned, the feed screw 29a rotates and engages with the female screw 31a provided on the feed nut 30a. Since the feed nut 30a is fixed to the moving member 27, the chassis member 22 moves directly with respect to the moving member 27. That is, the chassis member 22 is moved in the X direction relative to the moving member 27. If the knob 36b is further turned, movement in a direction (Z-direction) having a phase difference of 90 ° from the translation direction is performed in the same manner as in the above operation. Accordingly, by rotating the knob 35 and the knobs 36a and 36b, the monitor 14 rotates and moves on the plane 38.
[0036]
<Effect>
As described above, according to the above configuration, the half mirror 12 is disposed on the incident optical path of the variable power optical system 10 of the operating microscope 1, and the light beam incident on the imaging lens 10a from the projection optical system is An image is formed on the intermediate image formation surface 10c at substantially the same magnification as the image formation from the system 9. For this reason, even if the operator changes the magnification of the operating microscope 1 (magnification of the variable power optical system 10), the magnification of the image superimposed on the monitor 14 also changes at the same time. That is, the zoom lens unit 10b can change the magnification of the observation image formed by the ultrasonic probe device 3 and the objective optical system 9 formed on the intermediate image plane 10c at the same magnification. Therefore, the operating microscope 1 of the present embodiment can observe a superimposed image at the same magnification without any adjustment of the magnification of the observation optical system and the observation unit.
[0037]
Further, the variable power optical system 10 is a variable power optical system for the observation optical system as described above, and is also an image magnification adjusting means of the ultrasonic probe device 3 which is the observation means. For this reason, it can be said that the variable power optical system 10 is a common variable power means shared by the observation optical system and the observation means. Therefore, the operation microscope 1 of the present embodiment can have a simpler structure.
[0038]
In this embodiment, the relative position of the displayed image is adjusted using the cross roller bearings 26 and 32 and the worm wheel 23. However, the present invention is not limited to this. For example, a permanent magnet disclosed in JP-A-6-51245 may be used. The method used may be used. The image position adjusting means is arbitrary as long as the monitor 14 rotates and moves on the plane 38.
[0039]
(Second embodiment)
<Structure>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that, in this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing the microscope apparatus according to the present embodiment.
[0040]
In FIG. 4, reference numeral 42 denotes a housing, which supports a later-described half mirror 43, a monitor zoom optical system 44, and monitors 45a and 45b. The housing 42 is connected to a microscope chassis 47 via an XY stage 46 described later. The housing 42 holds a half mirror 43 between the eyepiece 16 and the imaging lens 15 along the optical axis OA1 between the eyepiece 16 and the imaging lens 15.
[0041]
The monitor zoom optical system 44 is a projection optical system that projects the monitors 45a and 45b. The projected images of the monitors 45a and 45b are adjusted by the monitor zoom optical system 44 so that the images are formed on the imaging plane of the imaging lens 15. The half mirror 43 is disposed between the eyepiece 16 and the imaging lens 15 along the direction of the optical axis OA1 of the eyepiece 16 and the imaging lens 15 as shown in FIG. I have. The imaging lens 15 of the present embodiment is configured to form an image on the imaging surface 17 on the half mirror 43. The half mirror 43 reflects the light beams from the monitors 45 a and 45 b so as to be incident on the eyepiece 16. At the same time, the half mirror 43 transmits the light beam from the imaging lens 15 and makes the light beam enter the eyepiece 16. The housing 42 has an opening so that light beams from the imaging lens 15 and the monitors 45 a and 45 b can be incident on the half mirror 43. The housing 42 has an opening so that the light beam reflected and transmitted by the half mirror 43 can enter the eyepiece 16.
[0042]
The XY stage 46 is configured as follows. The XY stage 46 has an X stage 52 and a Y stage 60. First, the X stage will be described.
[0043]
The X stage 52 has a protrusion 48 provided on the housing 42. The protrusion 48 has a female screw 49 penetrated. The X stage 52 has a dovetail portion 50 provided on the housing 42. The dovetail portion 50 extends in parallel with the central axis of the prepared hole of the female screw 49. That is, the dovetail portion 50 extends along the Y direction as shown in FIG. The dovetail portion 50 is slidably engaged with a dovetail groove 51 described later. A dovetail groove 51 extends on the upper surface. The dovetail groove 51 extends along the Y direction in FIG. Reference numeral 53 denotes a projecting portion formed on the X stage 52, and the feed screw 54 is rotatably engaged. The feed screw 54 is screwed to the female screw 49. A knob 55 is formed at an end of the feed screw 54. On the lower surface of the X stage 52, a dovetail portion 56 extends so as to be orthogonal to the extending direction (Y direction) of the dovetail groove 51. That is, the dovetail portion 56 extends along the X direction in FIG. The dovetail portion 56 is slidably engaged with a dovetail groove 57 described later. A projection 58 is formed on the lower surface of the X stage 52. Further, the projecting portion 58 is provided with a penetrating female screw 59.
[0044]
Next, the Y stage 60 will be described. The dovetail groove 57 extends along the X direction on the upper surface of the Y stage 60. A projection 61 is provided on the upper surface of the Y stage 60. A feed screw 62 is rotatably engaged with the protrusion 61. The feed screw 62 is screwed into the female screw 59, and a knob 63 is formed at an end thereof. The Y stage 60 is fixed to the microscope chassis 47.
[0045]
Next, the peripheral portions of the monitors 45a and 45b will be described. Reference numeral 64 denotes a protrusion integrally formed with the housing 42, and the shafts 68a and 68b are rotatably engaged. Gears 65a and 65b are provided at one end of the shafts 68a and 68b, and monitors 45a and 45b are provided at the other end. Further, a gear 66 is rotatably engaged with the protrusion 64. The gear 66 is meshed with the gears 65a and 65b without play. The gear 66 has a knob 67. The knob 67 rotates the gear 66.
[0046]
Next, the monitor zoom optical system 44 will be described. In FIG. 4, reference numeral 69 indicates a cam shaft. The cam shaft 69 has a cam groove 70 on an outer peripheral portion. Reference numeral 71 indicates a shaft provided at an end of the cam shaft 69. A knob 72 is formed at one end of the shaft 71. The cam groove 70 is engaged with pins 74 and 75 provided on the lens holding members 73_1 and 73_2. Holes 76 and 77 are provided in the lens holding members 73_1 and 73_2. A guide rod 78 is engaged with the holes 76 and 77. The guide rod 78 is arranged along the Y direction. Further, the lens holding members 73_1 and 73_2 are configured to be slidable along the guide rod 78. The guide rod 78 is fixed to the housing 42. Here, the lenses constituting the monitor zoom optical system 44 have 79a, 79b, 80a, 80b, 81a, 81b, 82a, 82b. The lenses 79a, 79b, 82a, 82b are fixed to the housing 42. The lenses 81a and 81b are fixed to the lens holding member 73_2. The lenses 80a and 80b are fixed to the lens holding member 73_1. These lenses 79a, 80a, 81a, and 82a have the same optical axis, and these optical axes OA2 are arranged along the Y direction. Similarly, the optical axes of the lenses 79b, 80b, 81b, and 82b coincide with each other, and these optical axes OA2 are arranged along the Y direction. Also. The lenses 80a and 81a are arranged between the lens 79a and the lens 82a. Similarly, lenses 80b and 81b are arranged between lens 79b and lens 82b. The monitor zoom optical system 44 is configured so that the projection magnification can be changed depending on the positions of the lenses 80a and 81a. Similarly, the projection magnification can be changed depending on the positions of the lenses 80b and 81b. Further, the monitor zoom optical system 44 of the present embodiment is configured to form an image on the image plane 17 on the half mirror 89.
[0047]
The ultrasonic probe device 3 is connected to a processing device 19 (not shown) via a cable 18 (not shown). The processing device 19 is connected to monitors 45a and 45b via a cable 20 (not shown).
[0048]
In this embodiment, the image position adjusting means is such that the moving means is constituted by the above-mentioned XY stage 46, and the rotating means is constituted by gears 66, 65a, 65b connected to a knob 67, shafts 68a, 68b. It can be said that it consists of. In this embodiment, it can be said that the image magnification adjusting means is constituted by the shaft 71, the cam shaft 69, and the lens holding members 73_1, 73_2 which are connected to the knob 72.
[0049]
<Action>
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. In the present embodiment, the imaging lens 15 forms an afocal light beam from the variable power optical system 10 on the imaging surface 17 as in the first embodiment. Therefore, it can be said that the imaging lens 15 is an imaging optical system.
[0050]
Observation images (hereinafter referred to as display images) observed by the ultrasonic probe device 3 are displayed on the monitors 45 a and 45 b via the processing device 19. The display images displayed on the monitors 45a and 45b are projected on the image forming plane of the image forming lens 15 by the monitor zoom optical system 44. The light beams from the monitors 45a and 45b are reflected by the half mirror 43 and enter the eyepiece 16. The light beam from the objective optical system 9 of the operation microscope 1 is imaged by the imaging lens 15 via the variable power optical system 10, passes through the half mirror 43, and enters the eyepiece 16. Therefore, the display image is superimposed and displayed on the observation image of the operation microscope 1.
[0051]
When the operator 34 turns the knob 72 to adjust the magnification of the display image superimposed and displayed on the observation image of the operation microscope 1, the cam shaft 69 rotates, and the lens holding members 73_1 and 73_2 are linked. As a result, the projection magnification of the monitor zoom optical system 44 can be adjusted. Therefore, the image magnification adjusting means of the present embodiment can optically change the magnification of the displayed image.
[0052]
Also, by turning the knob 67, the gear 66 rotates, and the gears 65a, 65b engaged with it rotate in conjunction, and the result monitors 45a, 45b rotate in phase. Therefore, the rotating means can rotate the display image. By turning the knob 55 and the knob 63, the XY stage 46 can be moved along the X direction and the Y direction. Therefore, the image position adjusting means of the present embodiment can adjust the position of the display image.
[0053]
<Effect>
As described above, according to the above configuration, there is a unique effect that various display images having different magnifications can be superimposed. In the present embodiment, four groups of lenses are used for the monitor zoom optical system 44. However, the present invention is not limited to this. The projection optical system projects images on the monitors 45a and 45b. Any variable power optical system that can change the power of the optical system can be used. Further, since the images of the monitors 45a and 45b can be superimposed on the pair of eyepiece optical systems of the operating microscope 1, two observation images having a viewing angle with respect to the observation object can be superimposed and displayed. Also have.
[0054]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that, in the present embodiment, the same components as those of the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG. 5 is an external view of the operating microscope 1 according to the present embodiment in use. FIG. 6 shows a sectional view of the operation microscope 1 of FIG.
[0055]
<Structure>
The operating microscope 1 according to the present embodiment has an image position magnification adjusting unit 100. As shown in FIG. 5, the image position magnification adjusting means 100 of the present embodiment has a housing 86, a lens 103, a lens 104, a moving lens 105, and an adjustment knob 108. . Further, the image position magnification adjusting means 100 holds a monitor 106. Note that the monitor 106 is a display unit similar to the first and second embodiments.
[0056]
The housing 86 is fixed to a chassis 88 of the operation microscope 1. The housing 86 has a half mirror holding part 131 and a lens housing part 132.
[0057]
The half mirror holding section 131 is connected to the chassis 88. The half mirror holding section 131 is disposed between the eyepiece 16 and the imaging lens 15 along the optical axis OA1 between the eyepiece 16 and the imaging lens 15. In addition, the half mirror holding unit 131 holds the half mirror 89 between the eyepiece 16 and the imaging lens 15 as shown in FIG. The half mirror 89 reflects the light beam from the monitor 106 so as to be incident on the eyepiece 16. At the same time, the half mirror 89 transmits the light beam from the imaging lens 15 and makes the light beam enter the eyepiece 16. In addition, the half mirror holding unit 131 has a hole 131a. The hole 131a is provided along the optical axis OA1 of the eyepiece lens 16 and the imaging lens 15. For this reason, the light beam from the imaging lens 15 can pass through the half mirror 89 and enter the eyepiece 16. Note that the imaging lens 15 of the present embodiment is configured to form an image on the imaging surface 17 on the half mirror 89. Further, the half mirror holding unit 131 has an opening 131b that is opened in a direction intersecting with the optical axis OA1.
[0058]
As shown in FIG. 6, the lens housing 132 has a cylindrical shape, and is formed integrally with the half mirror holder 131. The lens housing 132 has one end and the other end along the center axis of its own cylinder. One end of the lens housing 132 has an opening 132a, and the other end has an opening 132b. The opening 132b substantially matches the opening 131b of the half mirror holding section 131.
[0059]
The lens 103 is disposed at one end of the lens housing 132. The lens 103 is arranged so that its own optical axis substantially coincides with the cylindrical center axis of the lens housing. The lens 104 is disposed substantially at the center of the lens housing 132. The lens 104 is arranged so that its own optical axis substantially coincides with the cylindrical center axis of the lens housing 132. At the same time, the lens 104 is arranged so that its own optical axis substantially coincides with the optical axis of the lens 103. Note that the optical axes of the lenses 103 and 104 are indicated by reference numeral OA3 in FIG. In the present embodiment, a direction along the optical axis OA3 is defined as a Y direction. In addition, in FIG. 6, in the direction perpendicular to the optical axis OA, the vertical direction on the paper is defined as the Z direction. A direction orthogonal to the Y direction and the Z direction is defined as an X direction.
[0060]
The lens housing 132 has a sliding surface 204 at the other end. The sliding surface portion 204 is a region where the inside diameter of the other end of the lens housing portion is formed to be substantially the same. The sliding surface portion 204 extends from the other end of the lens accommodating portion 132 to a portion where the lens 104 is fixed in a direction along the center axis of the cylinder.
[0061]
At the other end of the lens housing 132, a lens mount 201 is arranged. The lens mount 201 extends along the optical axis OA3, and has one end and the other end. One end of the lens mount 201 is formed in a cylindrical shape. The outer diameter of the cylindrical shape substantially matches the inner diameter of the other end of the lens housing 132. The cylindrical central axis of one end of the lens mount 201 is substantially coincident with the cylindrical central axis of the lens housing 132. One end of the lens mount 201 is inserted into the other end of the lens housing 132. In other words, one end of the lens mount 201 is inserted into the sliding surface 204. The lens mount 201 is slidable on the sliding surface 204. For this reason, the movement of the lens mount 201 is restricted only in the direction along the cylindrical central axis of the lens housing 132. In other words, the movement of the lens mount 201 is restricted only in the direction along the optical axis OA3. For this reason, the sliding surface portion 204 is a restraining portion that limits the moving direction.
[0062]
The moving lens 105 is disposed substantially at the center of the lens mount 201. The moving lens 105 is disposed so that its own optical axis substantially coincides with the optical axis OA3. Therefore, the movable lens 105 can be moved along the optical axis OA3 with the movement of the lens mount 201.
[0063]
The other end of the lens mount 201 is formed in a cylindrical shape having a larger diameter than the one end. The center axis of the cylinder at the other end of the cylindrical shape substantially coincides with the center axis of the cylinder at the one end of the cylindrical shape. A hole 201a is provided on the outside of the other end of the lens mount 201. A hole 201 a having a shape parallel to a plane orthogonal to the Y axis penetrates the side wall of the lens mount 201.
[0064]
Next, the adjustment knob 108 will be described. The adjustment knob 108 has a cylindrical shape and extends along the optical axis OA3. The center axis of the cylinder of the adjustment knob 108 substantially coincides with the center axis of the cylinder of the lens mount 201. On the outer side of the adjustment knob 108, a slit 112 is formed which is parallel to the central axis of the cylinder of the adjustment knob 108, ie, parallel to the optical axis OA3. The slit 112 penetrates the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the adjustment knob 108.
[0065]
The adjustment knob 108 has a plurality of pins 200. Each pin 200 has one end and the other end. One end of each pin 200 is fixed to the inner peripheral surface of the adjustment knob. Each pin 200 extends inward along the radial direction of the lens mount 201. Specifically, each pin 200 extends along a plane orthogonal to the Y axis. The other end of each pin 200 is inserted into a hole 201a of the lens mount 201. Note that each pin 200 has an outer diameter that is substantially the same as the slit width of the hole 201a, that is, the width in the Y-axis direction, so that the pin 200 can slide along a plane orthogonal to the Y-axis. Therefore, the movement of the adjustment knob 108 in a plane orthogonal to its own Y axis is not hindered by the lens mount 201. When the adjustment knob 108 is moved in the Y direction, which is a direction along the optical axis OA3, the pin 200 pushes the lens mount 201. Therefore, the adjustment knob 108 can move the lens mount 201 along the optical axis OA3 by moving along the optical axis OA3. Since the lens mount 201 slides while being guided by the sliding surface portion 204, it can be accurately moved along the optical axis OA3.
[0066]
A monitor mount member 110 to which the monitor 106 is fixed is arranged inside the cylinder of the adjustment knob 108. The monitor mount member 110 is formed in a cylindrical shape having a hollow portion. The outer diameter of the monitor mount member 110 substantially matches the inner diameter of the adjustment knob 108. The center axis of the cylinder of the monitor mount member 110 substantially coincides with the center axis of the cylinder of the adjustment knob 108. Therefore, the monitor mount member 110 extends along the optical axis OA3.
[0067]
The monitor mount member 110 has one end and the other end in a direction along the optical axis OA3. An outer surface 110a at one end of the monitor mount member 110 extends in a direction orthogonal to the center axis of the cylinder. That is, the outer surface 110a is a surface orthogonal to the optical axis OA3. The monitor 106 is fixed to the outer surface 110a so that the projection surface of the projection image is parallel to the outer surface 110a.
[0068]
The monitor mount member 110 has an inner surface 110c parallel to the outer surface 110a on the outer surface 110a side of the hollow portion. That is, the inner surface 110c is a surface parallel to the projection surface of the monitor 106. The monitor mount member 110 has a hole 110d at the other end. The hole 110d extends from the outer surface 110b to the hollow portion. The hole 110d is provided substantially at the center of the monitor mount member 110 in a direction orthogonal to the center axis of the cylinder.
[0069]
The monitor mount member 110 has a pin 111. The pin 111 has one end and the other end. One end of the pin 111 is fixed to the outer peripheral portion of the monitor mount member 110. The other end of the pin 111 is slidably engaged with the slit 112. Therefore, the monitor mount member 110 can be moved by moving the pin 111 along the slit 112. Since the slit 112 is formed along the optical axis OA3, the monitor mount member 110 can be moved along the optical axis OA3 with the movement of the pin 111. In addition, since the pin 111 is engaged with the slit 112, when the adjustment knob 108 is rotated around the optical axis OA, the rotational force is transmitted to the monitor mount member 110 via the pin 111. Thus, the monitor mount member 110 can rotate together with the adjustment knob 108.
[0070]
Here, the housing 86 will be described again. The housing 86 extends from the other end of the lens housing 132 toward the other end of the adjustment knob 108 so as to cover the adjustment knob 108. The housing 86 covers a substantially half portion of the adjustment knob 108 in a direction orthogonal to the cylindrical center axis of the lens housing 132. The housing 86 has a rod 116 extending from the other end to one end along the cylindrical center axis of the lens housing 132. The rod 116 has a smaller diameter than the hole 110d of the monitor mount member 110, and is inserted into the hole 110d. The distal end of the rod 116 has an extension 119 that extends in a direction perpendicular to the central axis of the cylinder of the lens housing 132. The extending portion 119 has a guide surface 115 extending in a direction orthogonal to the central axis of the cylinder of the lens housing 132. That is, the guide surface 115 extends in a direction parallel to the inner surface 110c of the monitor mount member 110. Further, in a direction along the optical axis OA3, an urging member 117 such as a spring is disposed between the extending portion 119 and the other end of the monitor mount member 110. The urging member 117 presses the monitor mount member 110 along the optical axis OA3 to the opposite side of the extending portion 119. For this reason, the guide surface 115 can always contact the inner surface 110c of the monitor mount member 110. When the adjustment knob 108 is moved in the Z direction, the monitor mount member 110 moves. At this time, the inner surface 110c of the monitor mount member 110 is in contact with the guide surface 115.
[0071]
Note that, as described above, the lens 103, the lens 104, and the moving lens 105 are arranged such that their optical axes coincide with each other. The lens 103, the lens 104, and the moving lens 105 cooperate to form a projection image on the monitor 106 on the image plane 17. Therefore, the lens 103, the lens 104, and the moving lens 105 are a projection optical system that projects a display image on the monitor 106. In addition, the movable lens 105 is configured to be movable along the optical axis OA3. With this movement, the projection image is adjusted to a desired magnification. Therefore, the lens 103, the lens 104, and the moving lens 105 form a monitor zoom optical system 107 for zooming the projected image. That is, the monitor zoom optical system 107 is a variable power optical system capable of changing the magnification of a projection image depending on the position of the moving lens 105.
[0072]
Further, as shown in the above configuration, the adjustment knob 108 is rotatable and movable. For this reason, the adjustment knob 108 is one moving body that can rotate and move.
[0073]
<Action>
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. The observation image from the ultrasonic probe device 3 is displayed on the monitor 106 by the processing device 19. When the operator 34 moves the adjustment knob 108 in the Z direction in the drawing, which is substantially perpendicular to the optical axis OA3, or in the θ direction so as to rotate, the monitor mount member 110 is moved through the pin 111 engaged with the slit 112. Move. For this reason, the monitor mount member 110 can be said to be a first moving member that moves the display means. The pin 111 can be said to be a first operating member that transmits the power of the adjustment knob 108 to the monitor mount member 110.
[0074]
Further, since the slit 112 is provided as described above, when the adjustment knob 108 is moved along the Y direction, the pin 111 is not pushed in the Y direction by the adjustment knob 108. For this reason, the position of the monitor mount member 110 along the Y direction due to the movement of the adjustment knob 108 is prevented from shifting.
[0075]
At this time, the monitor mount member 110 moves on a plane perpendicular to the optical axis OA3 by the guide surface 115 and the inner surface 110c. Therefore, the monitor 106 moves perpendicular to the optical axis OA3, and the projection image projected by the monitor zoom optical system 107 also moves. Therefore, the position of the projected image can be adjusted by moving the adjustment knob 108 which is a moving body. For this reason, the monitor mount member 110 can be said to be a position adjusting unit that adjusts the position of the monitor 106 by moving the adjustment knob 108.
[0076]
Next, the operator 34 moves the adjustment knob 108 in the Y direction substantially parallel to the optical axis OA3. As a result, the monitor mount member 110 is pushed by the pin 200 arranged on the adjustment knob 108. That is, the force operated by the operator 34 is transmitted to the lens mount 201 by the pin 200. Therefore, the pin 200 can be said to be a second operating member that transmits the power of the adjustment knob 108 to the lens mount 201. Thus, the monitor mount member 110 slides on the inner peripheral surface of the adjustment knob 108, and its position is regulated and maintained by the rod 114 protruding from the housing 86. The lens mount 201 moves parallel to the optical axis OA3 under the guidance of the sliding surface portion 204, which is a restraining portion. The movement of the lens mount causes the moving lens 105 to move on the optical axis OA3. Therefore, it can be said that the lens mount 201 is a second moving member that moves the moving lens 105 that is a moving optical element. As a result of the movement of the movable lens 105, the monitor zoom optical system 107 as the image magnification adjusting means changes its projection magnification.
[0077]
Here, even if the operator 34 releases his / her hand from the adjustment knob 108 by the urging of the urging member 117, the adjustment knob and the monitor mount member 110 have an operation of maintaining the state.
[0078]
<Effect>
As described above, according to the above configuration, the operation microscope 1 of the present embodiment can change the position and the magnification of the display image to be superimposed and displayed by adjusting the movement of the adjustment knob 108 as one moving body. Therefore, the operator needs to perform only one operation input, and can provide better workability. Further, the operation microscope 1 of the present embodiment can adjust the position of the display unit with a simpler structure.
[0079]
(Fourth embodiment)
<Structure>
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same components as those in the first, second, or third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The monitor zoom optical system 44 of the present embodiment has the same configuration as that of the second embodiment. FIG. 7 shows only one of the pair of monitor zoom optical systems, and the other monitor zoom optical system 44 is omitted.
[0080]
One end of a shaft 68a is connected to the monitor 45a. The other end (not shown) of the shaft 68a has the same configuration as in the second embodiment. The monitor zoom optical system 44 has a shaft 71 extending from the cam shaft 69, as in the second embodiment. A spur gear 206 is fixed to an end of the shaft 71. The spur gear 206 is provided in mesh with the idler gear 207. The idler gear 207 is disposed in mesh with the spur gear 208. A knob 209 is formed integrally with the spur gear 208.
[0081]
The knob 209 is rotatably joined to a shaft 210 having the same rotation center as its own rotation center. The shaft 210 has one end and the other end. A knob 211 is provided at one end of the shaft 210, and a bevel gear 212 is provided at the other end. The shaft 210 is rotatably engaged with a shaft 213 having the same rotation center as its own rotation center. The shaft 213 has one end and the other end. A knob 214 is provided at one end of the shaft 213, and a bevel gear 215 is provided at the other end.
[0082]
That is, each of the knobs 214, 211, and 209 has a triple axis structure that can rotate coaxially. The bevel gear 212 described above meshes with the bevel gear 220. Further, the above-described bevel gear 215 meshes with the bevel gear 216.
[0083]
The bevel gear 216 is provided at an end of a shaft 217 having the same rotation center as its own rotation center. A spur gear 218 is provided near the other end of the shaft 217. The shaft 217 is rotatably engaged with a shaft 219 having the same rotation center as its own rotation center.
[0084]
The shaft 219 has one end and the other end. A bevel gear 220 is provided at one end of the shaft 219. A spur gear 221 is provided at the other end of the shaft 219.
[0085]
Next, the angle changing means in the present embodiment will be described. In addition, since the angle changing means described below is provided in a pair with the same configuration, only one configuration will be described, and description of the other configuration will be omitted.
[0086]
The angle changing means has a spur gear 222 arranged in mesh with the spur gear 221 and a spur gear 226 arranged in mesh with the spur gear 218. The spur gear 222 is disposed on the shaft 223. The shaft 223 has one end and the other end. The above-described spur gear 222 is provided at one end of the shaft 223. A frame 225 is provided at the other end of the shaft 223. The shaft 223 is rotatably engaged with a shaft 224 having the same rotation center as its own rotation center.
[0087]
The shaft 224 has one end and the other end. A spur gear 226 is provided at one end of the shaft 224, and a bevel gear 227 is provided at the other end. That is, the shaft 223 and the shaft 224 have a double shaft structure, and are engaged with each other so as to be rotatable around the rotation center axis S. The bevel gear 227 is arranged so as to mesh with the bevel gear 229.
[0088]
The bevel gear 229 is disposed on the shaft 228. The shaft 228 has one end and the other end. The above-described bevel gear 229 is provided at one end of the shaft 228, and the bevel gear 230 is provided at the other end. The bevel gear 230 meshes with the bevel gear 233. The shaft 228 is rotatably supported by a projecting portion 231 provided on the frame 225. Further, the shaft 228 is disposed to be orthogonal to the rotation center axis S.
[0089]
The bevel gear 233 is provided on the shaft 232. The shaft 232 has one end and the other end. The above-described bevel gear 233 is provided at one end of the shaft 232, and a bevel gear 234 is provided at the other end. The bevel gear 234 meshes with the bevel gear 237. The shaft 232 is rotatably supported by a projecting portion 235 provided on the frame 225. In addition, the shaft 232 is disposed orthogonal to the shaft 228.
[0090]
The bevel gear 234 is disposed on the shaft 236. The shaft 236 has one end and the other end. One end and the other end of the shaft 236 are rotatably supported by a frame 225. The other end of the shaft 236 extends outside the frame 225. The above-described bevel gear 234 is provided outside the frame 225. Further, a half mirror 238 is provided on the shaft 236 at a central portion along the rotation center axis T of the shaft 236. That is, the half mirror 238 is disposed on the shaft 236 located inside the frame 225. Note that the shaft 236 is disposed so as to be orthogonal to the shaft 232. That is, the shaft 236 is orthogonal to the rotation center axis S. Further, the half mirror 238 has an intersection of all axes of the rotation center axis S, the rotation center axis T, the optical axis OA2 of the monitor zoom optical system 44, and the observation optical system optical axis OA1 of the operation microscope 1. It is arranged on Q. Therefore, it can be said that the intersection point Q is arranged on the imaging plane 17 shown in the second embodiment. The monitor 45a is connected to the processing device 19 by a cable (not shown).
[0091]
<Action>
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. The observation image from the ultrasonic probe device 3 is displayed on the monitor 45a by the processing device 19. When the operator 34 turns the knob 214, the shaft 213, bevel gear 215, bevel gear 216, shaft 217, spur gear 218, spur gear 226, shaft 224, bevel gear 227, bevel gear 229, shaft 228, bevel gear 230, bevel gear 233, shaft 232, The bevel gear 234, the bevel gear 237, the shaft 236, and the half mirror 238 are sequentially linked.
[0092]
Next, when the operator 34 turns the knob 211, the shaft 210, the bevel gear 212, the bevel gear 220, the shaft 219, the spur gear 221, the spur gear 222, the shaft 223, and the frame 225 are sequentially linked. Therefore, by turning the knob 214 and the knob 211, the angle of the half mirror 238 is changed about the intersection Q. That is, the half mirror 238 is configured to be adjustable in angle by a gimbal structure including the plurality of gears, gears, and shafts.
[0093]
The half mirror 238 can change the optical axis angle of the projection optical axis from the monitor zoom optical system 44 by the reflection of the half mirror 238. That is, the superimposed display image moves its position. Here, it is desirable that the half mirror 238 is as thin as possible. This is because the observation optical axis of the operation microscope 1 transmits through the half mirror 238, but the thinner the mirror, the lower the optical axis after transmission through the half mirror. This is because the deviation is not easy.
[0094]
Also, here, one of the pair of angle changing means has been described, but the other angle changing means has the same configuration, and the surgeon rotates the knobs 214 and 211 to perform the same movement. Needless to say.
[0095]
Next, when the knob 209 is turned, the spur gear 208, the idler gear 207, the spur gear 206, and the shaft 71 are interlocked in this order, and the subsequent operation is the same as in the second embodiment. Therefore, by turning the knob 209, the magnification of the displayed image can be changed. The rotation of the display image is the same as in the second embodiment.
[0096]
<Effect>
As described above, according to the above configuration, the operation microscope 1 can guide the display image to the eyepiece 16 of the operation microscope 1 by the reflection of the half mirror 238 disposed on the intermediate image plane. Further, according to the above configuration, the operating microscope 1 can adjust the position of the image to be superimposed and displayed by changing the angle of the half mirror 238. Therefore, the linear motion guide mechanism as in the first, second, and third embodiments is not required, and the position of the superimposed image can be adjusted with a simpler configuration, specifically, by fine angle adjustment. Operability can be provided.
[0097]
So far, some embodiments have been specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments may be performed without departing from the gist thereof. Including implementation.
[0098]
Therefore, the following can be said about the microscope apparatus of the present invention.
[0099]
(1) An observation optical system having an objective optical system that receives a light beam from an object, an imaging optical system that forms an image of the light beam from the objective optical system, and an eyepiece optical system that enlarges an intermediate image formed by the imaging optical system. When:
At least one or more observation means different from the observation optical system related to an observation field of view by the observation optical system:
Means for displaying an observation image by the different observation means:
A projection optical system for projecting a display image displayed on the display means substantially coincident with an intermediate imaging plane of the imaging optical system;
In a microscope having
On the plane conjugate with the intermediate image plane, the angle and position of the display image with respect to the microscope real field of view, optically changeable image position adjustment means, and the display image of the display image with respect to the microscope real field of view. An image magnification adjusting means capable of optically changing the magnification is provided.
[0100]
With the above configuration, the microscope apparatus of the present invention can easily adjust the angle, position, and magnification of the display image superimposed and displayed on the microscope actual visual field by the position adjustment unit and the magnification adjustment unit.
[0101]
(2) In the above (1), the image magnification adjusting means is a variable magnification optical system arranged in the observation optical system, and at least a part thereof is shared with the variable magnification optical system. Means.
[0102]
According to the above configuration, in addition to the effects of the configuration described in (1), the microscope apparatus displays the image with respect to the actual visual field of the microscope by using the variable magnification optical system of the microscope and the variable magnification optical system of the display image in common. There is no need to adjust the magnification of the image, and better workability can be provided.
[0103]
(3) In the above (1) or (2), the microscope apparatus may further comprise a first operating member capable of operating the image position adjusting means, a second operating member capable of operating the image magnification adjusting means, and , And only one moving body operated by an operator engaged with the second action member.
[0104]
With the above configuration, in addition to the effects of the configuration described in (1) above, the microscope apparatus allows the operator to perform operations using only one member. Therefore, when the operator adjusts the position and magnification of the display image, There is no need to change the operation unit and the like, and better workability can be provided.
[0105]
(4) In any one of the above (1) to (3), the microscope device may be configured such that the guide surface perpendicular to the optical axis of the projection optical system and the display unit are fixed and slide on the guide surface. A movable first movable member, a movable optical element disposed on the optical axis of the projection optical system, a restraining portion that allows the movable optical element to move at least in the optical axis direction, and a movable optical element. And a second moving member provided.
[0106]
According to the above configuration, in addition to the effect of the configuration described in the above (1), the microscope apparatus allows the operator to perform an operation using only one member. Therefore, when the operator adjusts the position and magnification of the display image, There is no need to change the operation unit and the like, and better workability can be provided.
[0107]
(5) In any one of the above (1) to (3), the image position adjusting means may change an angle of a projection optical axis of the projection optical system with respect to an optical axis of the observation optical system. It is a change means.
[0108]
According to the above configuration, in addition to the effect of the configuration described in (1), the position of the display image with respect to the actual visual field of the microscope can be adjusted by adjusting the angle of the half mirror. .
[0109]
(6) In (5), the angle changing means may include a half mirror, which is preferably disposed as thin as possible on the intersection between two optical axes of the observation optical system and the projection optical system, and A gimbal structure capable of changing the angle of the half mirror three-dimensionally around the axis intersection.
[0110]
According to the above configuration, in addition to the effect of the configuration described in (1), the position of the display image with respect to the actual visual field of the microscope can be adjusted by adjusting the angle of the half mirror. .
[0111]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, the microscope apparatus can easily adjust the angle, the position, and the magnification of the display image superimposed and displayed on the microscope actual visual field by the position adjusting unit and the magnification adjusting unit.
[0112]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the microscope apparatus uses the variable magnification optical system of the microscope and the variable magnification optical system of the displayed image in common, thereby realizing a microscope realization. It is not necessary to adjust the magnification of the display image with respect to the field of view, so that better workability can be provided.
[0113]
Further, according to the configuration of the third aspect, the microscope apparatus has the effect of the configuration of the first aspect, and furthermore, the operator can perform an operation using only one member, so that the operator can operate the position and the magnification of the display image. In the case of adjusting, there is no need to change the operation section and the like, so that better workability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a state in which a microscope apparatus according to a first embodiment is used.
FIG. 2 is a schematic diagram relating to an optical system of the microscope device of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram showing an ultrasonic probe device.
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a microscope apparatus according to a second embodiment.
FIG. 5 is an external view of a usage state of the microscope device according to the third embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing the microscope apparatus of FIG. 5;
FIG. 7 is a schematic diagram relating to an optical system of a microscope device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Surgical microscope
2 Suspension device
3 Ultrasonic probe device
4 Probe section
5 surgery
6 Holding device
7 patients
8 operating table
9 Objective optical system
10 Variable power optical system
11 Eyepiece optical system
12, 43, 89, 238 Half mirror
14, 45a, 45b, 106 monitors
15 Imaging lens
16 Eyepiece
17 Image plane
19 Processing equipment
34 caster
38 plane
42, 86 housing
44, 107 Monitor zoom optical system
46 XY stage
79a, 79b, 80a, 80b, 81a, 81b, 82a, 82b, 103, 104 Lens
100 Image position magnification adjusting means
105 Moving lens
108 Adjustment knob
110 Monitor mounting member
111, 200 pins
115 Guide surface
138 Image Position Adjusting Means
201 Lens mount

Claims (3)

物体からの光束を入射する対物光学系、前記対物光学系からの光束を結像する結像光学系、及び前記結像光学系による中間像を拡大する接眼光学系を有する観察光学系と：
前記観察光学系による観察視野に関連した少なくとも１つ以上の前記観察光学系とは別の観察手段と：
前記別の観察手段による観察像の表示手段と：
前記表示手段に表示される表示画像を前記結像光学系の中間結像面に略一致して投影する投影光学系と：
を有する顕微鏡において、
前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の角度と位置を前記中間結像面と共役な面上で、光学的に変更可能な画像位置調整手段と、前記顕微鏡実視野に対して前記表示画像の倍率を光学的に変更可能な画像倍率調整手段を備えたことを特徴とする顕微鏡装置。An observation optical system having an objective optical system that receives a light beam from an object, an imaging optical system that forms an image of the light beam from the objective optical system, and an eyepiece optical system that enlarges an intermediate image formed by the imaging optical system:
At least one or more observation means different from the observation optical system related to an observation field of view by the observation optical system:
Means for displaying an observation image by the different observation means:
A projection optical system for projecting a display image displayed on the display means substantially coincident with an intermediate imaging plane of the imaging optical system;
In a microscope having
On the plane conjugate with the intermediate image plane, the angle and position of the display image with respect to the microscope real field of view, optically changeable image position adjustment means, and the display image with respect to the microscope real field of view. A microscope apparatus comprising image magnification adjusting means capable of optically changing a magnification. 前記画像倍率調整手段は、前記観察光学系に配置された変倍光学系と、少なくてもその一部を前記変倍光学系と共用している共用変倍手段であることを特徴とする請求項１の顕微鏡装置。The image magnification adjusting means is a variable power optical system arranged in the observation optical system and a common variable power means sharing at least a part thereof with the variable power optical system. Item 7. The microscope device according to Item 1. 前記画像位置調整手段を操作可能な第１作用部材と、前記画像倍率調整手段を操作可能な第２作用部材と、前記第１、第２作用部材に係合した術者が操作する唯１つの運動体とを有したことを特徴とする請求項１または請求項２の顕微鏡装置。A first operating member capable of operating the image position adjusting means, a second operating member capable of operating the image magnification adjusting means, and a single operating member operated by an operator engaged with the first and second operating members; The microscope apparatus according to claim 1, further comprising a moving body.
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