JP2007133064A - 手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】手術部位の開口部が狭く奥行きのある部位を観察する場合でも、光束が開口部によってけられることなく、明るい像の立体観察が可能な手術用顕微鏡を提供する。
【解決手段】顕微鏡の鏡体１０２内に三つの観察光学系１０１と各観察光学系と夫々対をなす三つの撮像手段１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとを並列配置すると共に、両側の撮像手段１０５ａ、１０５ｃにより得られた画像を表示する第１の表示手段１１０と、第１の表示手段１１０とは別の第２の表示手段１１１とを備え、第２の表示手段１１１へ中央の前記撮像手段１０５ｂにより得られた画像を表示するようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡、特に微細部位の手術に用いられる手術用顕微鏡に関する。

近年、手術方法や手術用具の発達に伴い、微細な手術いわゆるマイクロサージャリーが頻繁に行われるようになってきた。マイクロサージャリーには、眼科や脳神経外科に例を見るように、術部を拡大観察するための観察光学系を有する鏡体を備えた手術用顕微鏡が用いられる。

手術用顕微鏡において、一対の対物光学系を備えた観察光学系と、前記一対の対物光学系と対をなす撮像手段を備えたものは、例えば特許文献１により一般に知られている。観察光学系による被観察物体の結像位置に受光面を有する撮像手段を有しており、この撮像手段によって撮像された画像を表示手段に表示し、観察できるようにしたものである。このような手術用顕微鏡において、術者あるいは術者及び助手は、前記一対の対物光学系及び撮像手段により得られた立体像を観察し、術者以外あるいは術者及び助手以外は、術者の前記一対の対物光学系及び撮像手段の片側のみを用いた平面像を観察するように構成することは公知である。

上記特許文献１に開示されたような撮像手段や表示手段を用いた顕微鏡の一例として、通常観察時に左右一対の光学系により立体観察を行うようにしたものがあるが、左右何れかの観察像が得られず立体観察ができないといった非常時の対応手段が、特許文献２に開示されている。これは左右一対の光束の内、第一の光束上と第二の光束上のどちらか一方の瞳位置に液晶シャッタを選択的に配置するようにし、この液晶シャッタにより配置された光束の右側及び左側の所定の領域を、所定の時間おきに交互に遮蔽すると共に、前記液晶シャッタを透過した光束が結像される第一の撮像手段若しくは第二の撮像手段から出力される撮像信号を、所定の時間おきに交互に一対のディスプレイに表示することによって、立体観察を可能としたものである。
特許第３０３２２１４号公報 特開２００３−２６２７９９号公報

ところで、特許文献１に開示されたものでは、鏡体の位置を決定した後に右側あるいは左側の光束上に障害物がある場合には、立体像側では片目でしか観察することができない。また、平面像側の画像が障害物のある側の光束を利用した画像である場合には、障害物により被観察体を観察することができない。
また、特許文献２に開示された顕微鏡の場合には、左右いずれかの観察像が得られない時に、左右どちらか一方の光束に液晶シャッタを配置することにより立体観察が可能となるが、液晶シャッタにより一本の光束の左右の所定領域を交互に遮断し、一つの撮像手段によって撮像するため、観察像の光量が失われ、得られる観察像は暗くなってしまう。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、手術部位の開口部が比較的広く、奥行きの浅い部位を観察する場合には、十分な立体感が得られると共に、脳神経外科におけるキーホール手術のように、開口部が狭く奥行きのある部位を観察する場合でも、光束が開口部によってけられることなく、また従来よりも明るい観察像により、立体観察が可能である手術用顕微鏡を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による顕微鏡は、対物光学系を備えた観察光学系と、前記観察光学系と対をなす撮像手段を備えた顕微鏡において、前記顕微鏡の鏡体内に三つの観察光学系と前記各観察光学系と夫々対をなす三つの撮像手段とを並列配置すると共に、両側の前記撮像手段により得られた画像を表示する第一の表示手段と、前記第一の表示手段とは別の第二の表示手段とを備え、前記第二の表示手段へ中央の前記撮像手段により得られた画像を表示するように構成したことを特徴とする。
これにより、術者が左右端にある撮像手段で取得された画像により立体観察を行うが、（第二の観察手段で観察する）助手は、撮像手段が第一の観察手段のための二つの撮像手段の中央に配置されているため、術者と略同一部分の観察ができる。

また、本発明による顕微鏡は、対物光学系を備えた観察光学系と、前記観察光学系と対をなす撮像手段を備えた顕微鏡において、前記顕微鏡の鏡体内に三つの観察光学系と前記各観察光学系と夫々対をなす三つの撮像手段とを並列配置すると共に、前記三つの観察光学系により得られた画像のうちの二つを選択して表示する第一の表示手段と、前記第一の表示手段とは別の第二の表示手段とを備え、前記第二の表示手段へ中央の前記観察光学系により得られた画像を表示するように構成したことを特徴とする。
これにより、手術部位の開口部が比較的広く、奥行の浅い部位を観察する場合には、左右二つの観察光学系および受光素子を使用することにより術部の立体観察が行える。また、脳神経外科におけるキーホール手術のように、開口部が狭く奥行のある部位を観察する場合には、二つの観察光学系のどちらか一方と中央の観察光学系を使用して、立体観察が行える。また、助手は術者の観察する像の左右どちらか若しくは中央から術部を観察可能な側に切り替え、平面像の観察が行える。

また、本発明による顕微鏡は、対物光学系を備えた一対の観察光学系と、前記各観察光学系と夫々対をなす一対の撮像手段とを備えた顕微鏡において、前記各撮像手段により得られた画像を表示する第一の表示手段と、前記第一の表示手段とは別の第二の表示手段とを備え、前記第二の表示手段に前記各撮像手段により得られた画像の両者を導き、前記第二の表示手段には前記各撮像手段により得られた画像を選択的に導くように構成したことを特徴とする。
これにより、術者が左右の撮像手段で取得された画像により立体観察を行い、脳神経外科におけるキーホール手術のように、開口部が狭く奥行のある部位を観察する場合には、助手が観察する平面像を取得するための撮像手段を、術者が、術部を観察可能な側に切り替えて、術部の平面像の観察が行える。

また、本発明による用顕微鏡は、対物光学系を備えた一対の観察光学系と、前記各観察光学系と夫々対をなす一対の撮像手段とを備えた顕微鏡において、前記一対の観察光学系の少なくとも一つの観察光学系の略瞳位置に瞳分割光学素子を挿脱する挿脱手段を配設すると共に、前記瞳分割光学素子により分割された二つの光束を前記一対の撮像手段に各々導くための反射部材を備えたことを特徴とする。
これにより、脳神経外科におけるキーホール手術のように、開口部が狭く奥行のある部位を観察する場合でも、二つの観察光学系のどちらか一方の瞳位置に瞳分割光学素子を挿入し、瞳分割された光束を左右それぞれの観察光学系として使用することによって、術部の立体観察が行える。

本発明によれば、主術者（第一の表示手段）の見ている部分を、助手（第二の表示手段）でも、確実に観察することができる手術用顕微鏡を提供することができる。また、奥行のある狭い開口部の部位を観察する場合でも、立体観察が可能な手術用顕微鏡を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図示した実施例に基き説明する。
実施例１
図１は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第１実施例の基本構成図である。図１に示すように、本発明の顕微鏡装置は、鏡体１０４と、画像処理装置１０９と、画像表示手段１０３から構成されている。鏡体１０４は、図示しない周知の支持アーム装置により三次元的に移動可能に支持されていて、内部に観察光学系１０１と受光素子１０５が装備されている。観察光学系１０１は、一つの対物レンズ１０６と、並列配置された三つの変倍レンズ１０７と、並列配置された三つの結像レンズ１０８とからなり、この三つの結像レンズ１０８の各結像位置には受光素子１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃがそれぞれ並列配置されている。
これらの受光素子１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは画像処理装置１０９に接続され、更に、この画像処理装置１０９は、画像表示手段１０３としての二つの画像表示装置１１０と１１１に接続されている。画像表示装置１１０は、受光素子１０５ａと１０５ｃから得られた二つの画像を別々に投影し得る投影装置１１２と、アーム１１４を介して投影装置１１２から所定距離だけ離れた位置に固定配置されたフレネルレンズ１１３とにより構成されていて、全体として図示しない公知の保持手段により三次元的に移動可能に保持されている。
フレネルレンズ１１３は、投影装置１１２によって投影された二つの画像を反射して、ある所定の二つの空間位置に光学的な画像の瞳を形成するようになっている。
また、画像表示装置１１１は、画像表示装置１１０からは独立して別途保持装置により保持されたディスプレイで、受光素子１０ｂから得られた画像を表示するようになっている。

第１実施例はこのように構成されているから、受光素子１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃにより取得された画像は、画像処理装置１０９を経由して画像表示手段１０３に導かれるが、このうち画像表示装置１１０へは受光素子１０５の左右の受光素子１０ａと１０ｃで取得された画像が導かれ、また、画像表示装置１１１へは受光素子１０５の中央の受光素子１０ｂで取得された画像が導かれる。
即ち、画像表示装置１１０へ導かれた二つの画像は、投影装置１１２からフレネルレンズ１１３に向けて投影され、フレネルレンズ１１３によりそれぞれ反射されて、観察者（術者）の左右の瞳位置に各反射像の瞳が作られる。これにより、術者は立体像を観察しながら手術を行うことが可能となる。一方、画像表示装置１１１へ導かれた画像は、観察者（助手等）により平画面像として観察される。

この場合、助手等が観察するのに使用される平面像は、障害物等のない側の光束に近い方向から撮像されるため、左右片側の光束上に障害物等がある場合でも、助手等は障害物等の影響を受けずに観察することができる。

実施例２
図２は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第２実施例の基本構成図である。図２に示すように、本実施例では、鏡体２０２の内部に左右二つの観察光学系２０１と二つの受光素子２０５が装備されている。受光素子２０５のうち右側受光素子２０５ａは、接続ケーブル２１６ａにより画像処理装置２０９に接続され、更に接続ケーブル２１７ａにより制御手段２０４に接続されている。同様に、左側受光素子２０５ｂは、接続ケーブル２１６ｂにより画像処理装置２０９に接続され、更に接続ケーブル２１７ｂにより制御手段２０４に接続されている。

制御手段２０４は、図３に示すように、制御装置２１５と、鏡体２０２又は制御装置２１５に一体的に配置された制御盤２１４からなり、制御盤２１４の内部には表示手段２０３への入力信号を選択するための切替えスイッチ３０１が設けられている。この切替えスイッチ３０１は、接続ケーブル２１７ａに接続された固定接点Ａと、接続ケーブル２１７ｂに接続された固定接点Ｂと、固定接点Ａ又はＢに選択的に切り替え接続され得る可動接点３０４により構成されている。
切替えスイッチ３０１の可動接点３０４は画像表示装置２１１に接続され、接続ケーブル２１７ａ及び２１７ｂは、第１実施例と同様に構成された画像表示装置２１０の投影装置２１２にそれぞれ接続されている。

第２実施例は上記のように構成されているから、通常観察時において、切替えスイッチ３０１の可動接点３０４は固定接点Ａに接続されており、画像表示装置２１１には観察像が表示され、また、術者には第１実施例の場合と同様に画像表示装置２１０を介して立体像が提供される。この観察状態では、可動接点３０４を固定接点Ｂに接続しても、同様の結果が得られる。

この場合、障害物等により受光素子２０５の片側、例えば右側の光路が遮られて受光素子２０５ａへの光が遮断された際は、切替えスイッチ３０１の可動接点３０４を固定接点Ｂ側へ切り替えることにより、左側受光素子２０５ｂからの画像信号が表示装置２１１に供給され、観察像として表示される。これにより、表示装置２１１による助手の観察が可能となる。また、この観察状態で左側の光路が遮られて受光素子２０５ｂへの光が遮断された際は、切替えスイッチ３０１の可動接点３０４を固定接点Ａ側へ切り替えることにより、右側受光素子２０５ａからの画像信号が表示装置２１１に供給され、観察映像として表示される。これにより、助手の観察が可能となる。

このように第２実施例によれば、二つの観察光学系の片側の光束上に障害物がある場合でも、助手は障害物の影響を受けずに被観察体を観察することができる。また、第１実施例と比べて観察光学系と受光素子が一組少ないため、装置を小型・軽量に構成することができる。

実施例３
図４は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第３実施例の基本構成図である。この実施例は、図２に示すように、鏡体４０１の内部には、左右及び中央の三つの撮像光学系と三つの受光素子４０２ａ、４０２ｂ及び４０２ｃが設けられており、これらの受光素子４０２ａ、４０２ｂ及び４０２ｃは、三本の接続ケーブル４０８ａ、４０８ｂ及び４０８ｃによりそれぞれ画像処理装置４０３に接続され、更に三本の接続ケーブル４０９ａ、４０９ｂ及び４０９ｃによりそれぞれ制御手段４１０に接続されている。

制御手段２１０は、図５に示すように、制御装置４０７と、鏡体４０１又は制御装置４０７に一体的に配置された制御盤４０６とからなり、この制御盤４０６の内部には、接続ケーブル４０９ａに接続されていて固定接点Ａに接続された接続ケーブル５０３Ａと、接続ケーブル４０９ｂに接続されていて固定接点Ｂ１に接続された接続ケーブル５０３Ｂと、画像表示装置４０４の右眼用投影装置に接続された接続ケーブル５０４Ｒに接続された可動接点５０５Ｒとを備えた切替えスイッチ５０１、及び、接続ケーブル４０９ｃに接続されていて固定接点Ｃに接続された接続ケーブル５０３Ｃと、接続ケーブル４０９ｂに接続されていて固定接点Ｂ２に接続された接続ケーブル５０３Ｂと、画像表示装置４０４の左眼用投影装置に接続された接続ケーブル５０４Ｌに接続された可動接点５０５Ｌとを備えた切替えスイッチ５０２が備えられている。

第３実施例は上記のように構成されているから、通常観察時において、切替えスイッチ５０１の可動接点５０５Ｒは固定接点Ａに接続されており、受光素子４０２ａからの画像信号は、画像表示装置４０４の右眼用画像投影装置に供給され、また、切替えスイッチ５０２の可動接点５０５Ｌは固定接点Ｃに接続されており、受光素子４０２ｃからの画像信号は、画像表示装置４０４の左眼用画像投影装置に供給されて、術者に被観察物の立体像を提供する。

この場合、障害物等により受光素子の４０２の片側、例えば撮像光学系の右側の光路が遮られた際は、切替えスイッチ５０１の可動接点５０５Ｒを固定接点Ｂ１と接続するように切り替えることにより、中央の受光素子４０２ｂからの画像信号が画像標示装置４０４の右眼用画像投影装置に供給されて、術者は同様に被観察物体の立体観察が可能となる。また、障害物等により撮像光学系の左側の光路が遮られた際にも、同様に切替えスイッチ５０２の可動接点５０５Ｌを固定接点Ｂ２と接続するように切り替えることにより、中央の受光素子４０２ｂからの画像信号が画像表示装置４０４の左眼用画像投影装置に供給されて、術者は同様に被観察物体の立体観察が可能となる。この間、画像表示装置４０５には、受光素子４０２ｂからの画像信号より、接続ケーブル４０８ｂ及び４０９ｂを介して、観察画像が表示される。

本実施例では、第１及び第２実施例とは異なり、撮像光学系４０１の片側の光路が障害物等により遮られた場合においても、中央の受光素子４０２ｂと障害物に影響されない側の受光素子とにより取得された画像により、被観察体の立体像を観察することができる。

第４実施例
図６は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第４実施例の要部構成図である。この実施例は、図６に示すように、制御盤４０６の内部に、画像表示装置４０４の右眼用切替えスイッチ６０１と、画像表示装置４０４の左眼用切替えスイッチ６０２と、画像表示装置４０５用の切替えスイッチ６０３の三種類の切替えスイッチが設けられている点で、第３実施例と異なる。

即ち、中央の受光素子４０２ｂからの画像信号を導く接続ケーブル４０９ｂは、制御装置４０７を経由し接続ケーブル６０４Ｂを介して、切替えスイッチ６０１の固定接点Ｂ１と、切替えスイッチ６０２の固定接点Ｂ２と、切替えスイッチ６０３の固定接点Ｂ３とにそれぞれ接続されている。また、右側の受光素子４０２ａからの画像信号を導く接続ケーブル４０９ａは、制御装置４０７を経由し接続ケーブル６０４Ａを介して、切替えスイッチ６０１の固定接点Ａ１と、切替えスイッチ６０２の固定接点Ａ２と、切替えスイッチ６０３の固定接点Ａ３とにそれぞれ接続されている。また、左側の受光素子４０２ｃからの画像信号を導く接続ケーブル４０９ｃは、制御装置４０７を経由し接続ケーブル６０４Ｃによって制御盤４０６に導かれた後、切替えスイッチ６０１の固定接点Ｃ１と、切替えスイッチ６０２の固定接点Ｃ２と、切替えスイッチ６０３の固定接点Ｃ３とにそれぞれ接続されている。

さらに、切替えスイッチ６０１の固定接点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の何れかに切替え接続可能な可動接点６０６Ｒは、接続ケーブル６０５Ｒを介して画像表示装置４０４の右側画像投影装置に、切替えスイッチ６０２の固定接点Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の何れかに切替え接続可能な可動接点６０６Ｃは、接続ケーブル６０５Ｃを介して画像表示装置４０５に、切替えスイッチ６０３の固定接点Ａ３，Ｂ３，Ｃ３の何れかに切替え接続可能な可動接点６０６Ｌは、接続ケーブル６０５Ｌを介して画像表示装置４０４の左側画像投影装置に、それぞれ接続されている。

第４実施例は上記のように構成されているから、通常観察時においては、図示のように、切替えスイッチ６０１の可動接点６０６Ｒは固定接点Ａ１に、切替えスイッチ６０２の可動接点６０６Ｃは固定接点Ｂ２に、切替えスイッチ６０３の可動接点６０６Ｌは固定接点Ｃ３にそれぞれ接続されており、画像表示装置４０４（図４）により立体画像が、画像表示装置４０５（図４）には平面画像がそれぞれ表示される。

障害物等により受光素子４０２（図４）の片側、例えば右側の観察光学系の光路が遮られた際には、切替えスイッチ６０１の可動接点６０６Ｒを固定接点Ｂ１側に切替え接続することにより、画像表示装置４０４の右眼用投影装置には中央の受光素子４０２ｂからの画像信号が供給され、その結果、術者は立体観察が可能となる。また、障害物等により例えば左側の観察光学系の光路が遮られた際には、切替えスイッチ６０３の可動接点６０６Ｌを固定接点Ｂ３に切替え接続することにより、中央の受光素子４０２ｂからの画像信号が画像表示装置４０４の左眼用投影装置へ供給され、その結果、術者は立体観察が可能となる。

さらに、障害物等により例えば右側と中央の二つの観察光学系の光路が遮られた際には、切替えスイッチ６０１の可動接点６０６Ｒを固定接点Ｃ１に、また切替えスイッチ６０２の可動接点６０６Ｃを固定接点Ｃ２にそれぞれ切替え接続することにより、左側の受光素子４０２ｃからの画像信号が画像表示装置４０４の右眼用投影装置と画像表示装置４０５とに供給されて、画像表示装置４０４においては両眼での観察を行うことができ、また、表示装置４０５においても観察が可能となる。また、左側と中央の二つの撮像光学系の光路が遮られた際にも、切替えスイッチ６０３の可動接点６０６Ｌを固定接点Ａ３に、切替えスイッチ６０２の可動接点６０６Ｃを固定接点Ａ２にそれぞれ切替え接続することにより、右側の受光素子４０２ａからの画像信号が画像表示装置４０４の左眼用投影装置と画像表示装置４０５とに供給され、画像表示装置４０４においては両眼での観察を行うことができ、また、表示装置４０５においても観察が可能となる。

本実施例では、第２実施例の効果に加えて、観察光学系の片側と中央の光路が障害物で遮られた場合においても、障害物の影響を受けない光路に配置された受光素子からの画像信号に基き、画像表示装置４０４において両眼で観察することができ、画像表示装置４０５での観察も可能であるという利点がある。

実施例５
図７は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第５実施例の基本構成図である。この実施例は、第２実施例（図２）の構成に加えて、観察光学系を対物レンズの光軸に直交する面内で移動させるための移動手段７０１及びスイッチ７０２を備えている点で、第２実施例と異なる。移動手段７０１は、例えば、観察光学系を移動可能に支持するガイド軸と、観察光学系を移動させるためのモーターと、モーターの回転を観察光学系の平行移動に変換する周知のラックピニオン機構と、スイッチ７０２の操作によりモーターを駆動制御するための電装系とからなる。

この実施例によれば、観察光学系の片側の光路が障害物等により遮られた際に、スイッチ７０２を操作することにより、対物レンズを除く観察光学系を、その光路が障害物等により遮られない位置まで、対物レンズの光軸に対して垂直方向に平行移動させ、一対の観察光学系同士の間隔を小さくすることにより、障害物等を避けて一対の観察光学系を常に使用可能状態にすることができる。

本実施例によれば、被観察体が狭く奥まった所にある場合でも、周りの障害物により画像がケラレることなく観察することが可能となる。従って、第１及び第２実施例では、片側の光束上に障害物がある場合、画像表示装置２１０（図２）で立体像を観察することはできないが、本実施例によれば立体像の観察が可能となる。また、第１、第３及び第４実施例と比較して、観察光学系及び受光素子が一組少ないため、その分装置を小型・軽量に構成することができる。

実施例６
図８乃至１２は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第６実施例を示す。特に、図８はその全体構成図、図９は図８に示した撮像部の左側面図、図１０は図９に示した撮像部の上面図、図１１は右側の撮影光軸が手術開口部によりケラレた状態を示す立体観察用撮像部の図９と同様な左側面図、図１２は左側の撮影光軸が手術開口部によりケラレた状態を示す立体観察用撮像部の図１１と同様な左側面図である。

図８において、１は手術部の像を撮影する撮像部、２は撮像された画像信号を再生処理する画像処理装置、３は画像処理装置２からの信号により像を表示する表示部、４は表示部３を支持するスタンド部である。撮像部１の本体５の内部には対物レンズ６が配置され、その上部には一対のズームレンズ７Ｒ，７Ｌ、一対の結像レンズ８Ｒ，８Ｌ及び一対の撮像素子９Ｒ，９Ｌが順に対応配置されている。また、前記一対のズームレンズ７Ｒ，７Ｌと前記一対の結像レンズ８Ｒ，８Ｌの間には、移動枠１０が前記本体５の軸受け部５ａ，５ｂによって中心軸５ｃの周りに回転自在に支持されている。

また、一対の撮像素子９Ｒ，９Ｌは一対の接続ケーブル１１Ｒ，１１Ｌによりそれぞれ画像処理装置２に接続され、そして画像処理装置２の各出力端は一対の接続ケーブル１２Ｒ，１２Ｌにより表示部３の右側表示部２０Ｒと左側表示部２０Ｌにそれぞれ接続されている。

図９に示すように、移動枠１０の内部には、瞳分割素子としての瞳分割プリズム２３と、その左側方に配置された第一反射ミラー１２と、第一反射ミラー１２の上方に配置された第一光路長補正レンズ２１と、その上方に配置された第二反射ミラー１３と、第二反射ミラー１３の右側方に配置された第三反射ミラー１４と、瞳分割プリズム２３の右側方に配置された第二光路長補正レンズ２２と、その右側方に配置された第四反射ミラー１５とが、固定配置されている。

さらに、本体５の側壁には、図１０に示す位置Ｘを中心に左右９０°の範囲に亘ってスリット穴５dが形成されており、本体５の外部へは、このスリット穴５dに挿通された、移動枠１０と一体のツマミ部１６が突出している。なお、瞳分割プリズム２３，第一反射ミラー１２，第一光路長補正レンズ２１，第二反射ミラー１３，第三反射ミラー１４，第二光路長補正レンズ２２及び第四反射ミラー１５は、図１０に示すように、中心軸５ｃに直交するツマミ部１６の中心軸線上に配列されているので、ツマミ部１６を中心軸５ｃの周りに回動させることにより、これらは撮像光軸１７Ｒ又は１７Ｌ上に選択的に挿脱され得る。また、瞳分割プリズム２３は、撮像光軸１７Ｒ又は１７Ｌ上に挿入された場合には、撮像光軸１７Ｒ、１７Ｌを有する光学系の略瞳位置に挿入されるように構成されている。

本実施例は、上記のように構成されているから、通常の手術部位を観察する場合には、先ず、ツマミ部１６を図１０に実線で示す位置（Ｘ位置）にセットして置く。そうすれば、図８に示すように、手術部１８からの左右の像は対物レンズ７Ｒ，７Ｌを経由した後、結像レンズ８Ｒ，８Ｌによって撮像素子９Ｒ，９Ｌ上にそれぞれ結像される。撮像素子９Ｒ，９Ｌ上に結像された像は、電気信号として接続ケーブル１１Ｒ，１１Ｌを介して画像処理装置２に入力される。画像処理装置２に入力された電気信号は、画像信号に変換されて接続ケーブル１２Ｒ，１２Ｌを介し、表示部３の右側表示部２０Ｒと左側表示部２０Ｌにそれぞれ入力される。右側表示部２０Ｒと左側表示部２０Ｌでは、図示しない例えば液晶素子のような表示手段によって、手術部位１８の左右の像を表示し、術者はその立体像を観察することができる。

この際、図１１に示すように、手術部位１９の開口部１９ａが狭い場合には、右側の撮影光軸１７Ｒが開口部１９ａの縁によってケラレてしまい、立体観察が妨げられることがある。この場合には、図１０において破線で示すように、ツマミ１６を中心軸５ｃの周りに９０°回動させてＸ位置からＹ位置に移動させる。

これにより、図１１に示すように、瞳分割プリズム２３が撮影光軸１７Ｌ上に配置され、撮影光軸１７Ｌ上の像は瞳分割プリズム２３により左右に分割されて、左側の像は第一反射ミラー１２により反射された後、第一光路長補正レンズ２１を経由して、第二反射ミラー１３及び第三反射ミラー１４により反射され、結像レンズ８Ｌを介して撮像素子９Ｌに入射される。また、瞳分割プリズム２３により分割された右側の像は、第二光路長補正レンズ２２を経由後、第四反射ミラー１５により反射され、結像レンズ８Ｒを介して撮像素子９Ｒに入射される。

ここで、第一光路長補正レンズ２１及び第二光路長補正レンズ２２は、第一反射ミラー１２，第二反射ミラー１３，第三反射ミラー１４及び第四反射ミラー１５による光学的距離の変化を補正して、手術部１９の像を撮像素子９Ｒ，９Ｌ上に正しく結像させる作用を持つ。

また、図１２に示すように、左側の撮影光軸１７Ｌが手術部位１９の開口の縁によりケラレて、立体観察が妨げられる場合には、ツマミ部１６を中心軸５ｃの周りにＺ位置（図１０参照）まで回動させる。このようにセットすると、図１２に示すように瞳分割プリズム２３が撮影光軸１７Ｒ上に配置され、撮影光軸１７Ｒ上の像は瞳分割プリズム２３により左右に分割されて、右側の像は第一反射ミラー１２，第一光路長補正レンズ２１，第二反射ミラー１３，第三反射ミラー１４及び結像レンズ８Ｌを経由して撮像素子９Ｒに入射される。また、瞳分割プリズム２３により分割された左側の像は、第二光路長補正レンズ２２，第四反射ミラー１５，及び結像レンズ８Ｌを介して撮像素子９Ｌに入射される。

このように本実施例によれば、手術部位の開口部が比較的ひろく、奥行の浅い部位を観察する場合には、十分な立体感が得られる。開口部が狭く奥行きのある部位を観察する場合には、顕微鏡の簡単な操作によって、光束が開口部によってケラレることなく、立体観察が可能となる。

本実施例では、移動枠１０を中心軸５ｃの周りに回動することにより光路の切替えを行うように構成したが、この移動枠を中心軸５ｃに対し直交する方向に摺動させて光路の切替えを行うように構成してもよい。また、瞳分割手段としてプリズムを用いているが、瞳位置に例えばミラー等の反射部材を複数配置して瞳分割するように構成してもよい。

第７実施例
図１３は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第７実施例の基本構成図である。図中、第１実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらについての説明は省略されている。本実施例は、撮像素子としてＣＣＤが用いられ、術者用画像表示装置及び助手用画像表示装置として両眼部に液晶表示板を装着したメガネが用いられ、さらに他の観察者用にＴＶモニタが付設されている点で、図１に示した第１実施例と異なる。
即ち、両側の撮像素子１０５ａ及び１０５ｃは、それぞれ接続ケーブルを介して、術者用メガネ１３１の両眼部に装着された液晶板装置１３１ａに接続されており、中央の撮像素子１０５ｂは接続ケーブルを介して、助手用メガネ１３２の両眼部に装着された液晶板装置１３１ａと、ＴＶモニタ１３３にそれぞれ接続されている。

従って、術者用メガネ１３１を掛けた術者は、術部の立体画像を見ることができ、また助手用メガネ１３２を掛けた助手及び他の観察者は、手術部の平面画像を見ることができる。
このように、本実施例は第１実施例と同様の効果を有するばかりか、より多くの観察者が術部の同時観察をすることができるという利点がある。

実施例８
図１４は本発明に係る手術用顕微鏡装置の第８実施例の基本構成図である。図中、第２実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらについての説明は省略されている。本実施例は、撮像素子としてＣＣＤが用いられ、術者用画像表示装置及び助手用画像表示装置として両眼部に液晶表示板を装着したメガネが用いられている点で、図２に示した第２実施例と異なる。
即ち、一対の撮像素子２０５ａ及び２０５ｂは、それぞれ接続ケーブルを用い、術者用メガネ１３１の両眼部に装着された液晶板装置１３１ａに接続されており、さらに、助手用メガネ１３２の両眼部に装着された液晶板装置１３２ａにも接続されている。なお、助手用メガネ１３２への接続ラインＬ及びＲ中には、その何れかを選択し得る周知の切替えスイッチ（図示せず）が設けられている。

従って、図示の如く、例えば右側の光路が術部開口部の縁で遮られた場合は、助手用メガネ１３２を掛けた助手は、上記切替えスイッチを操作して接続ラインＬを選択し、術者と同様の術部の平面画像を見ることができる。また、左側の光路が術部開口部の縁で遮られた場合は、接続ラインＲを選択して、術者と同様の術部の平面画像を見ることができる。
なお、この説明で明らかなように、何れの光路も術部開口部の縁で遮られない場合は、術者は立体画像を、助手は平面画像を、それそれ見ることができるが、各接続ライン中に適宜の切替えスイッチ装置を設けて、それらを選択的に切り替えることにより、助手も術者と同様に立体画像を見ることができる。
このように、本実施例によれば、第２実施例と同様の効果が得られるのみならず、術者が観察できている部位は必ず助手も見ることが出来るという利点がある。

以上説明した実施例では、何れも、手術部の像を撮像素子を用いて撮影する、いわゆる電子画像による顕微鏡装置について記述したが、本発明はこれに限るものではなく、撮影装置を使用せずに手術部の像を接眼レンズを通して直接観察する、いわゆる光学式顕微鏡に用いても同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明の顕微鏡装置は、特許請求の範囲に記載した特徴のほかに下記の特徴も有する。
（１）前記三つの撮像手段により得られた画像を前記第二の表示手段に導き、導かれた前記三つの画像の内の一つを選択して表示するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡。
（２）前記三つの観察光学系及び撮像手段の内の何れか片側又は両側の観察光学系及び撮像手段を、前記対物光学系の光軸に対して垂直な方向に移動させるための移動手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
（３）前記瞳分割光学素子がプリズムであることを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡。
（４）前記瞳分割光学素子がミラーであることを特徴とする請求項４に記載の手術用顕微鏡。

本発明に係る手術用顕微鏡装置の第１実施例の基本構成図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第２実施例の基本構成図である。 第２実施例で用いる制御手段の内部構成を示す図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第３実施例の基本構成図である。 第３実施例で用いる制御手段の内部構成を示す図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第４実施例の要部構成図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第５実施例の基本構成図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第６実施例の全体構成図である。 図８に示した撮像部の左側面図である。 図９に示した撮像部の上面図である。 右側の撮影光軸が手術開口部によりケラレた状態を示す立体観察用撮像部の図９と同様な左側面図である。 左側の撮影光軸が手術開口部によりケラレた状態を示す立体観察用撮像部の図１１と同様な左側面図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第７実施例の基本構成図である。 本発明に係る手術用顕微鏡装置の第８実施例の基本構成図である。

符号の説明

１ 撮像部
２ 画像処理部
３ 表示部
４ スタンド部
５ 本体
５ａ、５ｂ 軸受け部
５ｃ 中心軸
５ｄ スリット穴
６ 対物レンズ
７Ｌ、７Ｒ ズームレンズ
８Ｌ、８Ｌ 結像レンズ
９Ｌ、９Ｒ 撮像素子
１０ 移動枠
１１Ｌ、１１Ｒ、１２Ｌ、１２Ｒ 接続ケーブル
１２ 第一反射ミラー
１３ 第二反射ミラー
１４ 第三反射ミラー
１５ 第四反射ミラー
１６ ツマミ部
１８、１９ 手術部位
１９ａ 開口部
２０Ｌ 左側表示部
２０Ｒ 右側表示部
２１ 第一光路補正レンズ
２２ 第二光路補正レンズ
２３ 瞳分割プリズム
１０１、２０１ 観察光学系
１０２、２０２、４０１ 鏡体
１０３、１１０、１１１、２１０ 画像表示装置
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ 撮像素子
１０６、２０６ 対物レンズ
１０７、２０７ 変倍レンズ
１０８、２０８ 結像レンズ
１０９、２０９、４０３ 画像処理装置
１１２、２１２ 投影装置
１１３、２１３ フレネルレンズ
１１４ アーム
１３１ 術者用メガネ
１３２ 助手用メガネ
１３１a、１３２a 液晶表示板装置
１３３ ＴＶモニタ
２０４ 制御手段
２０５、２０５ａ、２０５ｂ 撮像素子
２１４、４０６ 制御盤
２１５、４０７ 制御装置
２１６ａ、２１６ｂ、２１７ａ、２１７ｂ 接続ケーブル
２０４、４１０ 制御手段
２０５、２０５ａ、２０５ｂ 撮像素子
３０１、５０１、５０２ 切替えスイッチ
３０２Ａ、３０２Ｂ、３０３ 接続ケーブル
３０４、５０５Ｒ、５０５Ｌ 可動接点
４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ 撮像素子
４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃ 接続ケーブル
４０９ａ、４０９ｂ、４０９ｃ 接続ケーブル
４０４、４０５ 画像表示装置
５０３Ａ、５０３Ｂ、５０３Ｃ 接続ケーブル
６０４Ａ、６０４Ｂ、６０４Ｃ 接続ケーブル
６０５Ｌ、６０５Ｃ、６０５Ｒ 接続ケーブル
６０１、６０２、６０３ 切替えスイッチ
６０５Ｒ、６０５Ｃ、６０５Ｌ 接続ケーブル
６０６Ｒ、６０６Ｃ、６０６Ｌ 可動接点
７０１ 移動手段
７０２ スイッチ
Ａ、Ａ１〜Ａ３、Ｂ、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３ 固定接点
Ｌ、Ｒ 接続ライン

Claims (4)

1. 対物光学系を備えた観察光学系と、前記観察光学系と対をなす撮像手段を備えた顕微鏡において、前記顕微鏡の鏡体内に三つの観察光学系と前記各観察光学系と夫々対をなす三つの撮像手段とを並列配置すると共に、前記三つの撮像手段の内の両側の撮像手段により得られた画像を表示する第一の表示手段と、前記三つの撮像手段の内の中央の撮像手段により得られた画像を表示する第二の表示手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡。
2. 対物光学系を備えた観察光学系と、前記観察光学系と対をなす撮像手段を備えた顕微鏡において、前記顕微鏡の鏡体内に三つの観察光学系と前記各観察光学系と夫々対をなす三つの撮像手段とを並列配置すると共に、前記三つの観察光学系により得られた画像の内の二つを選択して表示する第一の表示手段と、前記三つの観察光学系の内の中央の観察光学系により得られた画像を表示する第二の表示手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡。
3. 対物光学系を備えた一対の観察光学系と、前記各観察光学系と夫々対をなす一対の撮像手段とを備えた顕微鏡において、前記一対の撮像手段により得られた画像を表示する第一の表示手段と、前記一対の撮像手段により得られた画像の内の何れか一方を選択して表示する第二の表示手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡。
4. 対物光学系を備えた一対の観察光学系と、前記各観察光学系と夫々対をなす一対の撮像手段とを備えた顕微鏡において、前記一対の観察光学系の少なくとも一つの観察光学系の略瞳位置に瞳分割光学素子を挿脱する挿脱手段を配設すると共に、前記瞳分割光学素子により分割された二つの光束を前記一対の撮像手段に各々導くための反射部材を備えたことを特徴とする顕微鏡。

Images