JP2010061140A - 光イメージングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、少なくとも1つのレンズアセンブリ(31、32、33、34、37、38)及び/又は少なくとも1つのSLM光学ユニット(40、41、42、35、36)を有し、イメージング(結像)の可変倍率を設定するズームシステム(30)と、物体面(2)に結像させる対象物を照らす照明システム(20)とを備えている光イメージングシステム(10)、特に顕微鏡システムであって、照明システム(20)が、照明システム(20)内における焦点距離を設定するSLM光学ユニット(40’、41’、42’)を有する光イメージングシステム(10)に関する。
【選択図】図2
Description
特許文献5に記載された立体顕微鏡は、構造上の高さが低く抑えられているものの、立体顕微鏡の奥行き範囲が広くなっており、特に、顕微鏡を外科手術用顕微鏡として用いる場合に、1人又は複数の利用者にとって妨げとなるおそれがある。
特許文献6、7において用いられているズームシステムは、モノスコピックであり、3次元表示を可能とするステレオスコピック・スプリッティング(stereoscopic splitting)は、ズームシステムからビーム経路が出た後にのみ行われる。かかるシステムは、3次元表示(「立体表示」)が、ズームシステムの倍率に依存するという重大な欠点を有する。このことは、大半の利用者にとって受け入れることができない。さらに、当該文献で提案されているシステムの場合には、ズームシステムは水平に配置され、さらに、ズームシステム自身がビーム経路を上下に重なった2つの水平面に向けるための偏向要素(プリズム)を含んでいる。さらに、ズームシステムの第1の水平面に設けられた部分は、主対物レンズの後部の共通軸上に位置している。このため、物体光を主対物レンズに導くさらなる偏向ミラーが必要となり、その結果として、システム全体として、少なくとも4つの偏向素子を必要とする。
上記特許文献11の場合、可動レンズ若しくはレンズ群(照明ズーム)を照明ビーム経路の方向に移動して光強度を調整できるが、かかる移動によって、照明ビーム経路の焦点が合ったり、焦点がぼけたりして、これに応じて輝度の変化が生じるという問題がある。そこで、物体面又は接眼レンズにおける光強度を、可能な限り少ない部品で、可能な限り簡単に調整できるようにすることが望ましい。
本発明の目的は、ズームシステムと照明システムを備え、ズームシステムと照明システムは簡単な方式で互いに同調させられ、その構成において、特に、可能な限り簡潔な設計がなされ、上述の欠点を回避した、光イメージングシステム、特に顕微鏡システムを提供することにある。
該光イメージングシステムは、少なくとも1つのレンズアセンブリ及び/又は第1のSLM光学ユニットを有し、イメージング(結像)の可変倍率を設定するズームシステムと、物体面に結像される対象物を照らす照明システムとを備え、前記照明システムは、照明システム内において焦点距離を設定する第2のSLM光学ユニットを備えていることを特徴とする。(形態1)
他の有利な構成は、従属請求項及び以下の記載から明らかにされる。本発明において、さらに以下の形態が可能である。
前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、反射型マイクロディスプレイ、特に反射型LCDを構成することが好ましい。(形態2)
前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、向きを設定することができ、個別に駆動しうるマイクロミラーを有するマイクロミラーアレイを構成することが好ましい。(形態3)
前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、透過型マイクロディスプレイ、特に透過型LCD又は液晶レンズ方式の透過型マイクロディスプレイを構成することが好ましい。(形態4)
照明システムの第2のSLM光学ユニットが、照明システムの照明ズームシステムの一部であることが好ましい。(形態5)
照明システムの照明ズームシステムが、光イメージングシステムのズームシステムと同一であることが好ましい。(形態6)
少なくとも1つの偏向素子が、光イメージングシステムのズームシステムに含まれていることが好ましい。(形態7)
光イメージングシステムのズームシステムの第1のSLM光学ユニットが、偏向素子として用いられることが好ましい。(形態8)
複数の第1のSLM光学ユニットが光イメージングシステムのズームシステムに存在し、当該複数の第1のSLM光学ユニットのうちの少なくとも2つが偏向素子として用いられることが好ましい。(形態9)
照明システムが、少なくとも1つの偏向素子を含む照明ズームシステムを有することが好ましい。(形態10)
前記第2のSLM光学ユニットが、照明ズームシステムの偏向素子として用いられることが好ましい。(形態11)
照明ズームシステムが、複数の第2のSLM光学ユニットを含み、そのうちの少なくとも2つは偏向素子として用いられることが好ましい。(形態12)
光イメージングシステムのズームシステムの第1のSLM光学ユニットと照明システムの第2のSLM光学ユニットとを連動して駆動し、光イメージングシステムのズームシステムを照明システムに結合する制御部を有することが好ましい。(形態13)
照明システムによって生成される照明領域がズーム設定に依存して変化する観察領域に適応するように、制御部が設計されていることが好ましい。(形態14)
光イメージングシステムの様々な作動状態の間で切り替えが可能であるように制御部が設計され、少なくとも1つの所定の倍率と対象面の1つの所定の光量とによって各作動状態が決定されることが好ましい。(形態15)
イメージング(結像)の可変倍率を設定するズームシステムを含む顕微鏡、特に立体顕微鏡又は外科手術用顕微鏡を備えていることが好ましい。(形態16)
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
2 物体面
3 主対物レンズ
4 双眼鏡筒
5 接眼レンズ
6 結像レンズ
7、13、23、35、36 偏向素子
8、9、11、12 軸
10 光イメージングシステム、立体顕微鏡システム
20 照明システム
21 光導波路
22 照明光学ユニット
24 照明ズームシステム
25、26、31、34 固定レンズアセンブリ
27、28、37、38 レンズアセンブリ
30 ズームシステム
32、33 可動レンズアセンブリ
40、40’ SLM光学ユニット
41、41’ 反射型マイクロディスプレイ
42、42’ マイクロミラーアレイ
50、50’ SLM光学ユニット用制御部
60 制御部
Claims (16)
- 少なくとも1つのレンズアセンブリ(31、32、33、34;37、38)及び/又は第1のSLM光学ユニット(40;41;42;35、36)を有し、イメージング(結像)の可変倍率を設定するズームシステム(30)と、
物体面(2)に結像される対象物を照らす照明システム(20)とを備え、
前記照明システム(20)は、照明システム(20)内において焦点距離を設定する第2のSLM光学ユニット(40’;41’;42’)を備えていることを特徴とする光イメージングシステム。 - 前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、反射型マイクロディスプレイ(41、41’)を構成することを特徴とする、請求項1に記載の光イメージングシステム。
- 前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、向きを設定することができ、個別に駆動しうるマイクロミラーを有するマイクロミラーアレイ(35、36、42、42’)を構成することを特徴とする、請求項1又は2に記載の光イメージングシステム。
- 前記第1及び第2のSLM光学ユニットの少なくとも1つが、透過型マイクロディスプレイ(40、40’)を構成することを特徴とする、請求項1に記載の光イメージングシステム。
- 照明システム(20)の第2のSLM光学ユニット(40’、41’、42’)が、照明システム(20)の照明ズームシステム(24)の一部であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光イメージングシステム。
- 照明システム(20)の照明ズームシステム(24)が、光イメージングシステム(10)のズームシステム(30)と同一であることを特徴とする、請求項5に記載の光イメージングシステム。
- 少なくとも1つの偏向素子(35、36、41、42)が、光イメージングシステムのズームシステム(30)に含まれていることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光イメージングシステム。
- 光イメージングシステム(10)のズームシステム(30)の第1のSLM光学ユニット(35、36、42)が、偏向素子として用いられる、請求項7に記載の光イメージングシステム。
- 複数の第1のSLM光学ユニット(35、36)が光イメージングシステムのズームシステム(30)に存在し、当該複数の第1のSLM光学ユニットのうちの少なくとも2つが偏向素子として用いられることを特徴とする、請求項7に記載の光イメージングシステム。
- 照明システム(20)が、少なくとも1つの偏向素子(41’、42’)を含む照明ズームシステム(24)を有することを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光イメージングシステム。
- 前記第2のSLM光学ユニット(41’、42’)が、照明ズームシステム(24)の偏向素子として用いられることを特徴とする、請求項10に記載の光イメージングシステム。
- 照明ズームシステム(24)が、複数の第2のSLM光学ユニットを含み、そのうちの少なくとも2つは偏向素子として用いられることを特徴とする、請求項10に記載の光イメージングシステム。
- 光イメージングシステム(10)のズームシステム(30)の第1のSLM光学ユニットと照明システム(20)の第2のSLM光学ユニットとを連動して駆動し、光イメージングシステム(10)のズームシステム(30)を照明システム(20)に結合する制御部(60)を有することを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の光イメージングシステム。
- 照明システム(20)によって生成される照明領域がズーム設定に依存して変化する観察領域に適応するように、制御部(50)が設計されていることを特徴とする、請求項13に記載の光イメージングシステム。
- 光イメージングシステム(10)の様々な作動状態の間で切り替えが可能であるように制御部(60)が設計され、少なくとも1つの所定の倍率と対象面(2)の1つの所定の光量とによって各作動状態が決定されることを特徴とする、請求項13又は14に記載の光イメージングシステム。
- イメージング(結像)の可変倍率を設定するズームシステム(30)を含む顕微鏡を備えている、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の光イメージングシステム。
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