JP2681092B2 - 結像光路中に設けられた光線分割器を有する手術用顕微鏡 - Google Patents
結像光路中に設けられた光線分割器を有する手術用顕微鏡Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は結像用光路の中に設けられた光線分割器を有
する手術用顕微鏡に関する。 ［従来の技術］ 観察者のために追加的な種々の情報を一緒に写し出し
たり、或はまた追加的な観測用光路を提供するために立
体顕微鏡の結像用光路中に光線分割器を設けることは既
に公知である。いずれにしても手術の前に既に存在して
いる、Ｘ線技術や超音波技術を用いて得られた種々の追
加的な情報や方位感覚の補助となる情報は執刀医の記憶
の中に蓄積して置かなければならない。しかしながらミ
クロ外科的な作業方法においては記憶のなかに蓄積され
ている種々の情報だけでは空間的方位決定は充分に行な
うことができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 露出した種々の表面のスペクトル的拡散反射性によ
り、このような表面における温度分布により、位相幾何
学的種々の特徴により、或はまた上述の諸量および諸特
徴の数学的に導くことのできる種々の関数により与えら
れるような追加的な諸情報は、従来の手段によっては執
刀医が直接判断できるような態様ではこれを提供するこ
とができない。このことは非光学的手段によって得られ
る種々の映像、例えばコンピュータ断層撮影や超音波断
層撮影のような種々の手段により得られる映像について
も当てはまる。 本発明の目的は執刀医の作業を軽減して手術中におけ
る彼の方位感覚を改善することである。 従って本発明の課題は、執刀医に対して提供される、
中でも直接の観測が不可能であるか又は極めて困難にし
か可能でないような種々の状態量についての諸情報を執
刀医のところで拡張することである。 ［実施例］ 以下本発明を、第１図に図式的に示す本発明の手術用
顕微鏡の一例について詳細に説明する。 対象物面１と、立体対物レンズ２と、二つのガリレイ
系又はズーム系によって実現される拡大率変化装置３
と、および鏡筒レンズ及び接眼レンズの間に中間像面５
を有する双眼接眼系４とよりなる手術用顕微鏡の中に光
線分割器６が設けられており、これは対象物から出発す
る光線の約50％がこの手術用顕微鏡の系から外へ取り出
されるようにこの手術用顕微鏡の両方の光路の一方の中
に配置されている。その取り出された光線は、任意にフ
ィルタレボルバによって光路外に回し外すことのできる
カラーフィルタ７と結像レンズ８とを経てビデオカメラ
９に達し、このカメラは記憶装置を備えたコンピュータ
10を介してカラー映像スクリーン11と結合されている。 焦平面が上記映像スクリーン11と一致する結像用対物
レンズ12並びに光路内に挿入することの可能なもう一つ
のカラーフィルタ13を介してその映像スクリーン11から
出発する光線は光線分割プリズム６に達する。この光線
分割プリズム６は映像スクリーン11から出発する光線を
対象物１からやってくる光線の約50％と一緒に転向させ
て双眼接眼系４中に入射させる。この場合に対象物１及
び映像スクリーン11のそれぞれの映像が共通の中間像面
５の中に作り出される。モニタ内の第２の映像スクリー
ン11'および光ペン14がコンピュータ10を相互作用的に
制御するために設けられている。映像スクリーン11、対
物レンズ12及びフィルタ13は或る一つのコンパクトな構
造ユニットに一体化してこれを通常の機械的手段、中で
も鳩尾リング（Ringschwalbe）を用いて手術用顕微鏡に
取り付けることも可能である。中間像面５内への対象物
１の直接の顕微鏡的結像、およびこの対象物１の対物レ
ンズ８、ビデオカメラ９、映像スクリーン11及び対物レ
ンズ12を介しての中間像面５内への結像は、それら両方
の像が互いに一致するように調節されている。コンデン
サレンズ15及び光源16よりなる照明系が対象物１の照明
に用いられる。 本発明に従う装置の作動態様は次のようである。対象
物１は照明系15、16によって照明され、手術用顕微鏡の
対物レンズ２によって結像され、拡大率変化装置３によ
って任意に拡大されて接眼系４を介して執刀医の観察に
供される。その際、この執刀医は中間像５を観測する。
分割プリズム６を介してその光路は分割され、そして対
物レンズ８によってその対象物１の一つの像がビデオカ
メラの感光層の上に作り出され、そしてコンピュータ記
憶装置10に記憶される。この記憶された像は映像スクリ
ーン11の上に再生されて対物レンズ12により分割プリズ
ム６を介して顕微鏡系の中に写し出され、それによって
映像スクリーン11の像が中間像面５の中に形成される。
光学的に直接作り出された映像とビデオカメラおよび映
像スクリーンを介して作り出された映像とを一致させる
ためには下記の方法が用いられる。重心波長（Schwerpu
nktwellenlaenge）λ１および帯域幅△λ１を有する干
渉フィルタ７がカメラ側光路内に、そして重心波長λ２
及び帯域幅△λ２を有するフィルタ13が映像スクリーン
側の光路内に挿入され、その際λ１＜λ２、及びλ１＋
（△λ１）/2＜λ２−（△λ２）/2の各条件が維持され
ている。 ビデオカメラによって第１の段階で撮影された像が記
憶される。次に干渉フィルタ７および13が光路から引き
外され、そして光源16はスイッチオフされる。この状態
においてビデオカメラ９は上記第１段階において記憶さ
れた像が写し出される映像スクリーン11の像を捉え、そ
してコンピュータ−記憶装置10はこの第２段階で得られ
た像を記憶する。それら第１および第２段階のそれぞれ
の像の間の差が撮像管および後続の対物レンズの光学的
および電子工学的結像特性によって作り出されるが、こ
のものからその変換を導き出すことができ、これは記憶
装置のために、直接的光学像と写し出された映像スクリ
ーンの像とを互に一致させるのに用いることができる。
この変換（Transformation）はコンピュータ10の固有の
作業プログラムにおいてカメラ９により発信される信号
に永続的に用いることができる。 干渉フィルタ７はフイルタ交換装置の中に設けられて
おり、これはカメラが狭いスペクトル帯域幅で撮影し、
そして或る選ばれたスペクトル帯域に相当する信号がコ
ンピュータへ送り込まれてここで処理されることを可能
にする。この計算技術的な処理によって、映像スクリー
ン11の上に例えば同じ光量密度の線や等しいカラーバリ
ューの線、或はそれらの物理量の局部的な数学的導関数
が、分割プリズム６によって写し出されて、その直接光
学的に作り出された中間像に対応的に重ね合わされてい
る着色線として表わされる。そのようにして執刀医は追
加的な、中でも病理学的な種々の特徴を直接その手術領
域のなかで認めるという可能性を得る。 別なもう一つの実施態様においては、対象物の固有赤
外スペクトル線を公知のように局部的に測定して映像ス
クリーンの上に等温線により描き出す。本発明に従う顕
微鏡装置の更に別な実施態様においては、装置運転開始
のために、対象物の光学的に把握可能な被写界深度の全
距離にわたってその光学的被写界深度よりも小さなステ
ップ幅でステップワイズにモータにより距離変化させる
手段が設けられている。そのようにして得られてコンピ
ュータ10のなかに記憶された全ての像は公知の電子工学
的な映像処理手段によりそれぞれの特徴的輪郭線に還元
されて映像スクリーン11の上に移し出され、そして光線
分割器６によって対象物の或る瞬間的な作業面１の光学
的に作り出された像と重ね合わされる。 本発明に従う顕微鏡装置の更に別な態様のものにおい
ては、外部的系、例えばレントゲン断層撮影、超音波断
層撮影、核スピン／コンピュータ断層撮影等からの諸デ
ータや映像情報をコンピュータ10へ入力させる手段およ
び対応的な種々の像をその手術用顕微鏡の中に写し出す
手段が設けられている。 本発明に従う顕微鏡装置の更に別な態様のものでは、
その相互作動的なディスプレー11′の光ペン14との結合
が用いられている。この光ペンを用いて例えば対象物の
構造（例えば血管の直径や間隔など）の寸法測定或は執
刀医への情報の提供に用いることのできる、中間像面に
写し出される種々のマークを設定することができる。
する手術用顕微鏡に関する。 ［従来の技術］ 観察者のために追加的な種々の情報を一緒に写し出し
たり、或はまた追加的な観測用光路を提供するために立
体顕微鏡の結像用光路中に光線分割器を設けることは既
に公知である。いずれにしても手術の前に既に存在して
いる、Ｘ線技術や超音波技術を用いて得られた種々の追
加的な情報や方位感覚の補助となる情報は執刀医の記憶
の中に蓄積して置かなければならない。しかしながらミ
クロ外科的な作業方法においては記憶のなかに蓄積され
ている種々の情報だけでは空間的方位決定は充分に行な
うことができない。 ［発明が解決しようとする問題点］ 露出した種々の表面のスペクトル的拡散反射性によ
り、このような表面における温度分布により、位相幾何
学的種々の特徴により、或はまた上述の諸量および諸特
徴の数学的に導くことのできる種々の関数により与えら
れるような追加的な諸情報は、従来の手段によっては執
刀医が直接判断できるような態様ではこれを提供するこ
とができない。このことは非光学的手段によって得られ
る種々の映像、例えばコンピュータ断層撮影や超音波断
層撮影のような種々の手段により得られる映像について
も当てはまる。 本発明の目的は執刀医の作業を軽減して手術中におけ
る彼の方位感覚を改善することである。 従って本発明の課題は、執刀医に対して提供される、
中でも直接の観測が不可能であるか又は極めて困難にし
か可能でないような種々の状態量についての諸情報を執
刀医のところで拡張することである。 ［実施例］ 以下本発明を、第１図に図式的に示す本発明の手術用
顕微鏡の一例について詳細に説明する。 対象物面１と、立体対物レンズ２と、二つのガリレイ
系又はズーム系によって実現される拡大率変化装置３
と、および鏡筒レンズ及び接眼レンズの間に中間像面５
を有する双眼接眼系４とよりなる手術用顕微鏡の中に光
線分割器６が設けられており、これは対象物から出発す
る光線の約50％がこの手術用顕微鏡の系から外へ取り出
されるようにこの手術用顕微鏡の両方の光路の一方の中
に配置されている。その取り出された光線は、任意にフ
ィルタレボルバによって光路外に回し外すことのできる
カラーフィルタ７と結像レンズ８とを経てビデオカメラ
９に達し、このカメラは記憶装置を備えたコンピュータ
10を介してカラー映像スクリーン11と結合されている。 焦平面が上記映像スクリーン11と一致する結像用対物
レンズ12並びに光路内に挿入することの可能なもう一つ
のカラーフィルタ13を介してその映像スクリーン11から
出発する光線は光線分割プリズム６に達する。この光線
分割プリズム６は映像スクリーン11から出発する光線を
対象物１からやってくる光線の約50％と一緒に転向させ
て双眼接眼系４中に入射させる。この場合に対象物１及
び映像スクリーン11のそれぞれの映像が共通の中間像面
５の中に作り出される。モニタ内の第２の映像スクリー
ン11'および光ペン14がコンピュータ10を相互作用的に
制御するために設けられている。映像スクリーン11、対
物レンズ12及びフィルタ13は或る一つのコンパクトな構
造ユニットに一体化してこれを通常の機械的手段、中で
も鳩尾リング（Ringschwalbe）を用いて手術用顕微鏡に
取り付けることも可能である。中間像面５内への対象物
１の直接の顕微鏡的結像、およびこの対象物１の対物レ
ンズ８、ビデオカメラ９、映像スクリーン11及び対物レ
ンズ12を介しての中間像面５内への結像は、それら両方
の像が互いに一致するように調節されている。コンデン
サレンズ15及び光源16よりなる照明系が対象物１の照明
に用いられる。 本発明に従う装置の作動態様は次のようである。対象
物１は照明系15、16によって照明され、手術用顕微鏡の
対物レンズ２によって結像され、拡大率変化装置３によ
って任意に拡大されて接眼系４を介して執刀医の観察に
供される。その際、この執刀医は中間像５を観測する。
分割プリズム６を介してその光路は分割され、そして対
物レンズ８によってその対象物１の一つの像がビデオカ
メラの感光層の上に作り出され、そしてコンピュータ記
憶装置10に記憶される。この記憶された像は映像スクリ
ーン11の上に再生されて対物レンズ12により分割プリズ
ム６を介して顕微鏡系の中に写し出され、それによって
映像スクリーン11の像が中間像面５の中に形成される。
光学的に直接作り出された映像とビデオカメラおよび映
像スクリーンを介して作り出された映像とを一致させる
ためには下記の方法が用いられる。重心波長（Schwerpu
nktwellenlaenge）λ１および帯域幅△λ１を有する干
渉フィルタ７がカメラ側光路内に、そして重心波長λ２
及び帯域幅△λ２を有するフィルタ13が映像スクリーン
側の光路内に挿入され、その際λ１＜λ２、及びλ１＋
（△λ１）/2＜λ２−（△λ２）/2の各条件が維持され
ている。 ビデオカメラによって第１の段階で撮影された像が記
憶される。次に干渉フィルタ７および13が光路から引き
外され、そして光源16はスイッチオフされる。この状態
においてビデオカメラ９は上記第１段階において記憶さ
れた像が写し出される映像スクリーン11の像を捉え、そ
してコンピュータ−記憶装置10はこの第２段階で得られ
た像を記憶する。それら第１および第２段階のそれぞれ
の像の間の差が撮像管および後続の対物レンズの光学的
および電子工学的結像特性によって作り出されるが、こ
のものからその変換を導き出すことができ、これは記憶
装置のために、直接的光学像と写し出された映像スクリ
ーンの像とを互に一致させるのに用いることができる。
この変換（Transformation）はコンピュータ10の固有の
作業プログラムにおいてカメラ９により発信される信号
に永続的に用いることができる。 干渉フィルタ７はフイルタ交換装置の中に設けられて
おり、これはカメラが狭いスペクトル帯域幅で撮影し、
そして或る選ばれたスペクトル帯域に相当する信号がコ
ンピュータへ送り込まれてここで処理されることを可能
にする。この計算技術的な処理によって、映像スクリー
ン11の上に例えば同じ光量密度の線や等しいカラーバリ
ューの線、或はそれらの物理量の局部的な数学的導関数
が、分割プリズム６によって写し出されて、その直接光
学的に作り出された中間像に対応的に重ね合わされてい
る着色線として表わされる。そのようにして執刀医は追
加的な、中でも病理学的な種々の特徴を直接その手術領
域のなかで認めるという可能性を得る。 別なもう一つの実施態様においては、対象物の固有赤
外スペクトル線を公知のように局部的に測定して映像ス
クリーンの上に等温線により描き出す。本発明に従う顕
微鏡装置の更に別な実施態様においては、装置運転開始
のために、対象物の光学的に把握可能な被写界深度の全
距離にわたってその光学的被写界深度よりも小さなステ
ップ幅でステップワイズにモータにより距離変化させる
手段が設けられている。そのようにして得られてコンピ
ュータ10のなかに記憶された全ての像は公知の電子工学
的な映像処理手段によりそれぞれの特徴的輪郭線に還元
されて映像スクリーン11の上に移し出され、そして光線
分割器６によって対象物の或る瞬間的な作業面１の光学
的に作り出された像と重ね合わされる。 本発明に従う顕微鏡装置の更に別な態様のものにおい
ては、外部的系、例えばレントゲン断層撮影、超音波断
層撮影、核スピン／コンピュータ断層撮影等からの諸デ
ータや映像情報をコンピュータ10へ入力させる手段およ
び対応的な種々の像をその手術用顕微鏡の中に写し出す
手段が設けられている。 本発明に従う顕微鏡装置の更に別な態様のものでは、
その相互作動的なディスプレー11′の光ペン14との結合
が用いられている。この光ペンを用いて例えば対象物の
構造（例えば血管の直径や間隔など）の寸法測定或は執
刀医への情報の提供に用いることのできる、中間像面に
写し出される種々のマークを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は本発明に従う手術用顕微鏡の具体例の図式
説明図である。 １……対象物、２……対物レンズ ３……拡大率変化装置 ４……双眼接眼系、５……中間像面 ６……光線分割器、７、13……フイルタ ８、12、15……レンズ ９……ビデオカメラ、10……コンピュータ 11、11'……映像スクリーン 14……光ペン、15、16……照明系
説明図である。 １……対象物、２……対物レンズ ３……拡大率変化装置 ４……双眼接眼系、５……中間像面 ６……光線分割器、７、13……フイルタ ８、12、15……レンズ ９……ビデオカメラ、10……コンピュータ 11、11'……映像スクリーン 14……光ペン、15、16……照明系
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．対象物（１）からの光線の一部をビデオカメラ
（９）へ向ける結像光路中に存する光線分割器（６）、
外部のシステムからのデータおよび映像制御情報の追加
的入力を可能とするところの対象物の画像処理および記
憶するコンピュータ記憶装置が従属するビデオカメラ
（９）および対象物の記憶映像の描写をする映像再現ユ
ニットとからなり、接眼系（４）により観察される中間
像面（５）に、光線分割器（６）により対象物の映像と
像再現ユニット（11）の像を一致させるようにしたこと
を特徴とする手術用顕微鏡。 ２．像再現ユニットが、手術領域の像を電子的に処理
し、かつ描写するためのいくつかの手段と結合している
特許請求の範囲（１）に記載の手術用顕微鏡。 ３．光ペン（14）と相互作動的なディスプレイ（11′）
との結合で映像にマークを設定できるようになっている
特許請求の範囲（２）に記載の手術用顕微鏡。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD02B/281301-1 | 1985-10-02 | ||
| DD85281301A DD241485A1 (de) | 1985-10-02 | 1985-10-02 | Operationsmikroskop mit im abbildungsstrahlengang vorgesehenem strahlenteiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286321A JPS6286321A (ja) | 1987-04-20 |
| JP2681092B2 true JP2681092B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=5571808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61233394A Expired - Fee Related JP2681092B2 (ja) | 1985-10-02 | 1986-10-02 | 結像光路中に設けられた光線分割器を有する手術用顕微鏡 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681092B2 (ja) |
| DD (1) | DD241485A1 (ja) |
| DE (1) | DE3623394C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001255467A (ja) * | 2000-02-11 | 2001-09-21 | Carl Zeiss:Fa | 手術用顕微鏡 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3814866C1 (ja) * | 1988-05-02 | 1989-12-14 | G. Rodenstock Instrumente Gmbh, 8000 Muenchen, De | |
| DE4134481C2 (de) * | 1991-10-18 | 1998-04-09 | Zeiss Carl Fa | Operationsmikroskop zur rechnergestützten, stereotaktischen Mikrochirurgie |
| DE4320579C2 (de) * | 1992-06-15 | 2000-06-15 | Topcon Corp | Operationsmikroskop |
| JP2593399Y2 (ja) * | 1992-07-27 | 1999-04-05 | オリンパス光学工業株式会社 | 手術用顕微鏡 |
| DE19525520C2 (de) * | 1995-07-13 | 1998-03-19 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Optische Anordnung zur Einblendung eines Bildes in den Strahlengang eines Mikroskops |
| DE19635666C1 (de) * | 1996-09-03 | 1997-12-18 | Kapitza Hans Georg Dr | Integriertes Mikroskop |
| DE10024686A1 (de) * | 2000-05-18 | 2001-11-22 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Optisches Beobachtungsgerät mit einer Einrichtung zum Einbringen visuell wahrnehmbarer Informationen in den Beobachtungsstrahlengang |
| DE10252837B4 (de) | 2002-11-13 | 2005-03-24 | Carl Zeiss | Untersuchungssystem und Untersuchungsverfahren |
| DE102005003429B4 (de) | 2004-02-11 | 2018-07-05 | Carl Zeiss Ag | Strahlteileranordnung für eine Visualisierungsvorrichtung, Visualisierungsvorrichtung und Strahlteiler |
| DE102005018432A1 (de) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Leica Microsystems (Schweiz) Ag | Optisches System mit Display |
| DE102014118382B4 (de) * | 2014-12-11 | 2020-07-02 | Carl Zeiss Meditec Ag | Optisches Beobachtungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines optischen Beobachtungsgerätes. |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2434246B2 (de) * | 1974-02-15 | 1976-01-22 | Ausscheidung aus: 24 07 270 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Mikroskopisches verfahren zur erkennung und deutung von objekten |
| JPS51144654A (en) * | 1975-06-09 | 1976-12-11 | Hitachi Ltd | Microscope image input device |
| US4202037A (en) * | 1977-04-22 | 1980-05-06 | Der Loos Hendrik Van | Computer microscope apparatus and method for superimposing an electronically-produced image from the computer memory upon the image in the microscope's field of view |
| US4389669A (en) * | 1981-02-27 | 1983-06-21 | Ilc Data Device Corporation | Opto-video inspection system |
| US4567478A (en) * | 1982-03-12 | 1986-01-28 | Carl-Zeiss-Stiftung, Heidenheim/Brenz | Liquid-crystal display for microscopes |
| US4672559A (en) * | 1984-12-26 | 1987-06-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for operating a microscopical mapping system |
-
1985
- 1985-10-02 DD DD85281301A patent/DD241485A1/de not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-07-11 DE DE3623394A patent/DE3623394C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-02 JP JP61233394A patent/JP2681092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001255467A (ja) * | 2000-02-11 | 2001-09-21 | Carl Zeiss:Fa | 手術用顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286321A (ja) | 1987-04-20 |
| DE3623394A1 (de) | 1987-04-02 |
| DE3623394C2 (de) | 1997-04-10 |
| DD241485A1 (de) | 1986-12-10 |
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