JP2010142641A5 - - Google Patents

Description

本願の文脈においては、特定の波長の光が１つの特定のカメラチップに「主に」供給されるという定義は、特定の波長の光のみがダイクロイックビームスプリッタの入力ポートに供給される状況において、その特定のカメラチップが、他の２つのカメラチップによって検出される特定の波長の強度を合わせたものよりも実質的に高い強度を検出することを意味する。たとえば、特定のカメラチップによって検出される強度は、他の２つのカメラチップによって検出される強度の合計よりも１．８倍高いか、または２．５倍もしくは３．０倍高い場合がある。

図１は、光軸７を有する対物レンズ５を有する顕微鏡光学部品３を含む手術用顕微鏡１を概略的に示す。観察すべき対象物９は、対物レンズ５の対象領域内に位置決めされる。対象物９から発する光は対物レンズ５によって変形されて平行のビーム束１１を形成し、この中に２つのズームレンズシステム１２、１３が光軸７から横方向の距離を置いて配置される。ズームレンズシステム１２、１３は、平行のビーム束１１の部分的なビーム束１４、１５をそれぞれ取り込み、図１には示されない偏光プリズムを介して部分的なビーム束１４、１５を接眼レンズ１６および１７に供給し、ユーザは左目１８および右目１９でこれを覗いて対象物９の拡大画像を知覚し得る。

さらに、コントローラ１０１は、第２のブロックフィルタ７５がビーム５６の内側に位置決めされ、かつフィルタ７３がビーム５６の外側に位置決めされるようにアクチュエータ７７を制御する。図示される実施例では、ブロックフィルタ７５は、予め選択された蛍光色素またはその前駆体の蛍光を励起可能な光のみを横切らせることができるように構成された、蛍光励起フィルタである。そのような励起光は、光源５３によって生成される周波数スペクトルに含まれ、フィルタ７５を横切って対象物９に供給され得る。蛍光色素またはその前駆体は、一例によると、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）を含み得る。蛍光色素によって生成される蛍光光は、赤外波長範囲の光を含み、顕微鏡光学部品３によってカメラシステム２５のカメラチップ上に撮像される。図示される例では赤外ブロックフィルタであるフィルタ２７は、第２の動作モードではビーム２３から取除かれるため、カメラシステム２５への赤外光の供給が妨げられず、したがってカメラシステムは対象物９の蛍光画像を検出することができる。

蛍光画像は線１２４を介してコントローラ１０１に伝送され、ディスプレイ１０４を介して視像として表示され得るため、ユーザは接眼レンズ１７で見たときにこの蛍光画像を視像として知覚することができる。同様に、コントローラ１０１は赤外画像を、ディスプ
レイ１０３またはヘッドマウントディスプレイ１１３のディスプレイ１１４、１１５に表示し得る。赤外画像はグレースケール画像として表示され得、グレー値で明るいものほど、表わされる赤外強度が高い。たとえば、最大赤外強度は白色によって表わされ得る。これを反転させた赤外画像を表示することも可能であり、この場合グレー値で暗いものほど、表わされる赤外強度が高い。

図４を参照して説明される実施例では、カメラチップ３６によって赤外蛍光画像が検出される第２の動作モードにおいて、蛍光を励起するための光が対象物９に供給される。しかし、第２の動作モードでは白色光も対象物９に供給されるため、カメラシステム８３などの好適なカメラによって、白色光画像も検出され得る。図１を参照して説明される実施例とは別に、図４に示される手術用顕微鏡１の第２の動作モードでは、第２のブロックフィルタ２８がビーム２３内に位置決めされる。第２のブロックフィルタ２８は赤外光、赤色光および青色光を横切らせることができるため、カメラチップ３５は対象物９の赤色光画像を検出することができ、カメラチップ３７は対象物９の青色光画像を検出することができ、カメラチップ３６は対象物の赤外光画像を検出することができ、緑色光のダイクロイックビームスプリッタ３３の入力ポートへの供給は第２のブロックフィルタ２８によって阻止されるため、緑色光は、この第２の動作モードでは赤外光画像を検出するカメラチップ３６に入射しない。したがって、図４に示されるカメラシステム２５は、対象物９の赤外光画像および対象物９の不完全な標準の光画像を検出することができる。不完全な標
準の光画像は赤および青の２つの色成分のみから成り、緑色成分はこの不完全な標準の光画像から欠けている。しかしそのような不完全な標準の光画像であっても、３つのカメラチップ３５、３６および３７を有するたった１つのカメラシステム２５から赤外画像および不完全な標準の光画像の両方を受け得るユーザに価値のある情報が提供されることが見出されている。

図５は、赤外画像および不完全な標準の光画像の両方が同一のカメラシステム２５によって記録され得るという点で図４を参照して説明した顕微鏡と同様の、手術用顕微鏡１のさらなる実施例を示す。カメラシステム２５は３つのカメラチップを含み、カメラチップ３５は対象物９の赤色光画像を検出するように配置され、カメラチップ３７は対象物９の青色光画像を検出するように配置され、カメラチップ３６は、手術用顕微鏡１の第１の動作モードでは緑色光画像を検出し、手術用顕微鏡１の第２の動作モードでは赤外光画像を検出するように配置される。

第２の動作モードでは、フィルタ７６がビーム５６内に位置決めされるため、緑色光は対象物９に供給されない。この動作モードでは、緑色光は対象物９から実質的に発することなく、カメラシステム２５に供給されるビーム２３の光に実質的に含有されない。したがって、カメラチップ３６は緑色光を実質的に全く受けない。カメラチップ３６はその後、上述のように赤外画像を検出し得る。