JP4668389B2 - Stereo microscope - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡観察像と複数の他の画像情報とを観察者に同時に提供するのに好適な手術用顕微鏡等の実体顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より手術用顕微鏡等の実体顕微鏡は、脳神経外科，耳鼻咽喉科，眼科等の外科手術において術部の拡大観察像を術者に提供し、手術の効率向上等のために重要な役割を果たしている。近年では、実体顕微鏡による術部の拡大観察像だけでなく、術部周辺のＣＴ・ＭＲ・超音波による断層画像や内視鏡観察画像など手術に有効な医療用画像を術前及び／又は術中に複数得ることが出来るようになった。これらの画像は顕微鏡画像も含め夫々単独で見ても手術に有効な情報となるが、互いの画像を見比べ考察することにより一層多くの情報を術者に提供できる結果となる。
【０００３】
そこで、術中に実体顕微鏡を覗いたままで顕微鏡観察像とＣＴ・ＭＲ画像や内視鏡観察像等を同時に観察できることが望まれるが、従来このような顕微鏡を覗いたままで他の画像も観察できるようにした実体顕微鏡は特開平１０−３３３０４７号公報等に開示されている。図６１はその実体顕微鏡の接眼鏡筒部分を示しているが、実体顕微鏡双眼鏡筒光学系ＯＳとは別に、画像表示手段ＩＤと、該画像表示手段ＩＤ上に表示された画像を接眼レンズＩＰへ導く投影光学系ＰＳとを有し、接眼レンズＩＰにより顕微鏡観察像と画像表示手段ＩＤ上に表示された画像とが同時に観察できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成では一つの接眼レンズＩＰに複数の画像が導かれるため、図６２に示すように顕微鏡観察像ＭＩの一部が遮光されて、その遮光部分に画像表示手段ＩＤ上に表示された画像ＲＩが現れるようになる。即ち、この従来例では、他の画像情報を同時に見るために顕微鏡観察像の一部が削られてしまうと云う結果となる。一般に、ＣＴ・ＭＲによる断層画像や内視鏡画像等は非常に高精細であり、或る程度の大きさで術者が見えるようにしなければ十分な情報を得ることは出来ないため、顕微鏡観察像と共にＣＴ・ＭＲ画像を見る場合、顕微鏡観察像の削られる量は、多くなることはあっても少なくなるようなことは無い。また、図６３に示す如く、或る程度の大きさで内視鏡画像ＲＩ１やＣＴ画像ＲＩ２やＭＲ画像ＲＩ３など複数の画像を顕微鏡観察像ＭＩと同時に見えるようにした場合には、顕微鏡観察像は殆ど削られてしまい、手術において最も重要な顕微鏡観察像からの情報が十分に得られない状態となってしまう。このように、従来技術による実体顕微鏡では、顕微鏡観察像からの情報が十分に得られる状態で、同時に複数の他の画像情報を術者に伝達することは困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の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、観察者に顕微鏡観察像を提供するだけでなく、顕微鏡観察像と共に内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像などの複数の画像情報を、互いの像情報を十分に得られない状態となってしまう程失うことなく同時に観察者に提供することの出来る手術用顕微鏡等の実体顕微鏡を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを、観察者の眼へ、注視野範囲内における互いの画像が重ならない領域に、別々の、光軸又は像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路、を経由して導く二種類の接眼光学系を設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、顕微鏡本体部内に、顕微鏡観察像を拡大観察するための第一の接眼光学系と、第一の画像表示手段と、前記第一の画像表示手段に表示された画像から出射した光束を、顕微鏡観察像を観察する観察者の瞳孔に、前記第一の接眼光学系を介さずに入射させて、該観察者に該第一の画像表示手段に表示された画像の拡大像を観察させることができるように、該第一の画像表示手段に表示された画像を、注視野範囲内における顕微鏡観察像と重ならない領域に、該第一の接眼光学系とは別の、光軸又は像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路、を経由して導く第二の接眼光学系としての第一の光学系とを備えるとともに、さらに、第二の画像表示手段及び前記第二の画像表示手段に表示された画像から出射した光束を顕微鏡光学系内へ挿入して前記第一の接眼光学系を介して拡大観察される顕微鏡観察像の結像位置に重ねて結像させる第二の光学系を備えたことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像と前記画像とを欠けることなく同時に観察することが出来るアイポイントを有することを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系は顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系の射出瞳径の少なくとも二倍の射出瞳径を有していることを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、画像表示手段と前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系を一つのハウジング内に配置し、該ハウジングを顕微鏡鏡体部に対し着脱可能としたことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へ導く接眼光学系の射出瞳径をＰ（ｍｍ）、前記両接眼光学系の光軸のなす角をα（°）としたとき、Ｐ＞２０ｓｉｎα−２なる条件を満たすことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸を互いに交差するよう配置し、かつ、互いの接眼光学系のそれぞれの射出瞳を、互いの接眼光学系の光軸の交点より接眼光学系寄りに配置したことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系は、いずれも、射出瞳を配置する位置が次の条件式(1)を満たすことを特徴としている。
３≦Ｌ≦２５ ・・・・・・(1)
但し、Ｌ（ｍｍ）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の光軸との交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちのいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(2)を満たし、他方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(3)を満たしていることを特徴としている。
６ｓｉｎθ≦φ≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(2)
０＜φ’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(3)
但し、φ（ｍｍ）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちのいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径、φ’（ｍｍ）は他方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(4)を満たしていることを特徴としている。
６ｓｉｎθ≦φ”≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(4)
但し、φ”（ｍｍ）は両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度が次の条件式(5)を満たすことを特徴としている。
２０°≦θ≦８０° ・・・・・・(5)
但し、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフは、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフよりも長いことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径が、次の条件式(6)を満たしていることを特徴としている。
０＜φ”’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(6)
但し、φ”’（ｍｍ）は両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系が、イエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒の、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持するメカ枠に一体となって保持されていることを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちの少なくともいずれか一方の射出瞳の大きさを可変にする機構を有していることを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、画像表示手段に表示された画像を、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系に導く画像投影光学系を有し、前記画像投影光学系は、コリメート光学系と結像光学系とからなり、前記コリメート光学系は、画像表示手段に表示された画像から射出する光束をコリメートしてアフォーカル光束とし、前記結像光学系は、前記コリメート光学系より射出するアフォーカル光束を画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の接眼像面に結像し、かつ、該結像光学系は、その開口が少なくとも前記アフォーカル光束を取り込める範囲内で移動することを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系と、画像表示手段と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成したことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系は、該画像観察用接眼光学系と前記画像表示手段との間の光軸の少なくとも一部に、前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行な光軸を有し、且つ、この前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行な光軸よりも観察者の眼側に配置され、さらに、前記画像観察用接眼光学系と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成したことを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度が次の条件式(7)を満たすように、画像観察用接眼光学系と、実体顕微鏡接眼光学系とを一体で構成したことを特徴としている。
−２（１／ｍ）≦Ｓ≦０（１／ｍ） ・・・・・・(7)
但し、Ｓは実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときの画像観察用接眼光学系の視度を示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の焦点距離とが次の条件式(8)を満たしていることを特徴としている。
０．４≦Ｆｂ2／Ｆａ2≦１．６ ・・・・・・(8)
但し、Ｆａ（ｍｍ）は実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離、Ｆｂ（ｍｍ）は画像観察用接眼光学系の焦点距離をそれぞれ示す。
また、本発明による実体顕微鏡は、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度も−１（１／ｍ）になるように、画像観察用接眼光学系と実体顕微鏡接眼光学系とを一体で構成し、かつ、実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と画像観察用接眼光学系の焦点距離とが一致していることを特徴としている。
また、本発明による実体顕微鏡は、前記顕微鏡観察像が、顕微鏡観察像を表示する画像表示手段に表示された画像であることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示した各種実施例に基づき説明する。
実施例１
図１及び図２は本発明の第１実施例を示しており、図１は実体顕微鏡の概略構成を示す断面図、図２は顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像の拡大像の配置を示す説明図である。図中、１は顕微鏡の鏡体部、２は双眼鏡筒部、３は被観察物体、４は被観察物体３からの光をアフォーカル光束にする対物光学系、５は変倍光学系、６は結像光学系、７は顕微鏡像観察用接眼光学系、８は結像光束を導く偏向手段、９は内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像等を表示可能な小型のＬＣＤ等より成る画像表示手段、１０は画像表示手段９上に表示された画像を拡大して観察者１１に提供する画像観察用接眼光学系である。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図１に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０００９】
図示のように、顕微鏡像観察用接眼光学系７は観察者１１の左右眼に対応して一対、前記画像観察用接眼光学系１０は観察者１１の左右眼に対して夫々一対ずつ配置されていて、右眼用、左眼用に夫々配置された顕微鏡像観察用接眼光学系７と画像観察用接眼光学系１０はその各射出瞳位置が観察者１１のアイポイント１２に重なるように構成されている。
【００１０】
第１実施例は上記のように構成されているから、顕微鏡観察像ＭＩと画像表示手段９上に表示された画像の拡大像ＲＩとを、図２に示されるように、削られることなく同時に観察することができ、観察者１１は各々の画像から十分な情報を得ることが出来る。
【００１１】
この実施例では、上述のように顕微鏡像観察用接眼光学系７の射出瞳と画像観察用接眼光学系１０の射出瞳とが重なるように構成されているが、実際上観察者１１の瞳孔には各射出瞳から射出する光束が同時に入射すれば良いから、重ならずに互いに離れていても、顕微鏡像観察用接眼光学系７の光軸に対して垂直方向には瞳孔径は約２mmであるため、各射出瞳の周辺部どうしの距離が２mm以下であれば良い。また、顕微鏡像観察用接眼光学系７の光軸方向には、各射出瞳間の距離が１０mm以下であれば良い。
【００１２】
なお、本実施例において、画像表示手段９と画像観察用接眼光学系１０を一つのハウジング内に配置してユニット化し、このユニットを顕微鏡の鏡体部１に対して着脱可能なように構成すれば、顕微鏡観察像ＭＩ以外の画像観察を必要としない場合または顕微鏡観察像ＭＩ以外の画像観察を必要としない観察者がいる場合、全部又は一部の上記ユニットを取り外すだけで、共通の鏡体部１のままで通常の顕微鏡観察を行うことが可能であり、実体顕微鏡の機能を倍加することが出来る。
【００１３】
実施例２
図３及び４は本発明の第２実施例を示しており、図３は双眼鏡筒部の概略構成を示す断面図、図４は顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像の拡大像の配置を示す説明図である。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、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、顕微鏡像観察用接眼光学系と画像観察用接眼光学系を構成するレンズのうち一部が互いに一体に構成されている点で、第１実施例とは異なる。図中、１３は中央部が顕微鏡像１を拡大して観察者１１に提供する顕微鏡像観察用接眼光学系の役割を持ち、左右両端部分が画像表示手段９上に表示された画像を拡大して観察者１１に提供する画像観察用接眼光学系の役割を持つプラスチック成形レンズである。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３に示すプラスチック成形レンズ１３における顕微鏡像観察用接眼光学系の役割を持つ中央部、及び、画像観察用接眼光学系の役割を持つ左右両端部分は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００１４】
この実施例においては、顕微鏡像観察用接眼光学系と画像観察用接眼光学系とを隔離するための枠部材を必要としないため、両接眼光学系同士を近づけて配置することができ、顕微鏡像観察用接眼光学系の光軸Ｏ１と画像観察用接眼光学系の光軸Ｏ２とのなす角αを小さくすることが出来る。そのため、図４に示すように実際に観察した時の顕微鏡観察像ＭＩと画像表示手段９上に表示された画像の拡大像ＲＩとの間隔を短くすることが出来る。人間の注視野（頭部を固定し、眼球運動だけで中心固視し得る範囲）は個人差はあるものの半径約４４゜の円形となるため、上記角度αが注視野範囲の半径４４゜以上になると、拡大像ＲＩが顕微鏡観察像ＭＩを中心に観察した場合注視野範囲から外れてしまい、顕微鏡観察像ＭＩと同時に観察することが出来なくなってしまうが、上記構成による実体顕微鏡は上記角度αを小さく保つことが出来るため、両画像共に注視野範囲内に入り、両画像を容易に同時観察することが出来る。
【００１５】
実施例３
図５乃至７は本発明の参考例としての第３実施例を示しており、図５は手術用顕微鏡の双眼鏡筒部と接眼部の光学配置を示す側面図、図６は図５の平面図、図７は顕微鏡観察像と画像表示手段としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大像の配置の一例を示す説明図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、顕微鏡像観察用接眼光学系と画像観察用接眼光学系を構成するレンズの一部が共用されている点で特徴を有する。即ち、１４はそのレンズであって、透過面である第一面１４ａと、反射面と透過面を兼ねた第二面１４ｂと、対称面を持たない曲面から成っていてミラーコーティングの施された反射面部分と透過面部分を有する第三面１４ｃとを備えている。１５は画像表示手段９上に表示された画像から射出した光束を反射してレンズ１４内へ導くための反射ミラーである。
【００１６】
本実施例は上記のように構成されているから、顕微鏡像Ｉから出射した光束は、レンズ１４の第一面１４ａに入射し、第二面１４ｂで全反射し、第三面１４ｃの反射面部分で反射し、第二面を透過して観察者１１の眼へ導かれる。一方、画像表示手段９上に表示された画像から出射した光束は、反射ミラー１５で反射し、レンズ１４の第三面１４ｃの透過面部分に入射し、第二面を通過して観察者１１の眼へ導かれる。そして、顕微鏡像観察用接眼光学系、画像観察用接眼光学系ともに射出瞳を観察者１１のアイポイント１２に重ねている。なお、図６に明示されているように、画像観察用接眼光学系は、レンズ１４を除いて反射ミラー１５と画像表示手段９としての小型ＬＣＤを、左右の眼毎に夫々一対ずつ配置して構成されている。また、これらの小型ＬＣＤには内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像が表示されるようになっている。
【００１７】
本実施例によれば、顕微鏡像観察用接眼光学系自体の小型化と、接眼系全体の小型化が図れる。また、顕微鏡像観察用接眼光学系と画像観察用接眼光学系とを隔離するための枠部材が不要であるため、顕微鏡像観察用接眼光学系の光軸Ｏ１と画像観察用接眼光学系の光軸Ｏ２とのなす角αを小さくすることが可能である。そのため、図７に示すように、実際に観察を行った時の顕微鏡観察像ＭＩ及び画像表示手段９に表示された画像の拡大像ＲＩともに注視野範囲内に入り、両画像を同時に観察することが出来る。従って、顕微鏡像と顕微鏡像以外の複数の画像情報を伝達するのに最適で且つ小型の手術用顕微鏡を提供することが出来る。
【００１８】
本実施例では、画像表示手段９として小型のＬＣＤを用いたが、この小型ＬＣＤとしては、小型の透過型液晶表示装置や光源からの光を受けて反射強度を変調する小型の反射型強誘電体液晶表示装置を用いることが出来る。また、本実施例では、画像観察用接眼光学系の結像位置に直接小型ＬＣＤを配置したが、これに代えて画像リレー光学系を用い、小型ＬＣＤに表示された画像をリレーしてリレー像面を画像観察用接眼光学系の結像位置に配置するようにしても良い。
【００１９】
実施例４
図８及び図９は本発明の第４実施例を示しており、図８は手術用顕微鏡システムの全体構成を示す説明図、図９は鏡体部内部の光学配置を示す断面図である。図中、第１実施例と実質上同一の部材には、同一符号が付されており、詳細な説明は省略されている。図８において、１６は手術用顕微鏡の接眼光学系を収納する接眼部、１７は手術用顕微鏡の光源、１８はライトガイドケーブル、１９は内視鏡、２０は内視鏡の光源、２１はライトガイドケーブル、２２は内視鏡用のカメラヘッド、２３はカメラヘッド２２のコントローラー、２４は超音波断層撮影プローブ、２５は超音波断層撮影プローブのコントローラー、２６はナビゲーションシステム、２７はカメラアレイ、２８はコンピューター、２９はＣＴシステム、３０はＭＲＩシステム、３１は後述する第二の画像表示手段９’のコントローラーである。図９において、９’は第二の画像表示手段、３２は光路挿入手段、３３は第二の画像表示手段９’から出射した光束をアフォーカル光束にして光路挿入手段３２へ入射させる画像挿入光学系、３４は第二の画像表示手段９’に画像信号を送るためのケーブル（図８参照）である。
本実施例は本発明の請求項２の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図９に示す画像挿入光学系３３、光路挿入手段３２、及び、図９において簡略化して示され、図１において詳細が示される、双眼鏡筒部２における結像光学系６、偏向手段８からなる構成は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第二の光学系」に相当する。また、図９において簡略化して示され、図１に詳細が示される、双眼鏡筒部２における画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第二の接眼光学系としての第一の光学系」に相当し、顕微鏡像観察用接眼光学系７は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第一の接眼光学系」に相当する。また、図９において簡略化して示され、図１に詳細が示される、双眼鏡筒部２における画像表示手段９は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第一の画像表示手段」に相当する。本実施例においては、図１に示した顕微鏡像観察用接眼光学系７と画像観察用接眼光学系１０は、図９に示す接眼部１６に収納されている（図９において図示省略）。また、図１に示した画像表示手段９は、図９に示す双眼鏡筒部２に備えられている（図９において図示省略）。
【００２０】
本実施例においては、被観察物体３から射出した光束は、対物光学系４、変倍光学系５を透過してアフォーカル光束となり、光路挿入手段３２へ入射する。一方、第二の画像表示手段９’から射出した光束は画像挿入光学系３３を透過してアフォーカル光束となり、光路挿入手段３２へ入射する。このようにして、光路挿入手段３２へ入射した両光束は、一緒になって双眼鏡筒部２内へ入射する。従って、観察者１１は、接眼部１６を介して手術用顕微鏡観察像と第二の画像表示手段９’に表示された画像の拡大像とが重なった状態で観察することが出来る（図１２のＭＩとＲＩ’）。この説明で明らかなように、光路挿入手段３２は、ビームスプリッターやハーフミラー、反射面と透過面を部分的に分けたミラー等の素子から成る。この実施例による画像表示法は、顕微鏡観察像と表示手段上に表示された画像の拡大像とを重ねて表示しても、互いに支障を来たすことのない信号や図形などの表示に適している。なお、本実施例において第１実施例と実質的に同一の構成であるとして、詳細な説明を省略した、図１に示される顕微鏡像観察用接眼光学系７と画像観察用接眼光学系１０、画像表示手段９を備えた構成による作用効果については、第１実施例と略同じである。
【００２１】
実施例５
図１０は本発明の参考例としての第５実施例に係る手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の断面図であって、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、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、後述する第三の画像表示手段９”が双眼鏡筒部２内に設置されている点で第４実施例とは異なる。図１０において、９”は第三の画像表示手段、３５は接眼光学系を除いた双眼鏡筒光学系、３６は接眼光学系の結像位置、３７は画像リレー光学系、３８はプリズムである。
【００２２】
この実施例においては、図９に示した如き対物光学系４と変倍光学系５を介して得られたアフォーカル光束を双眼鏡筒光学系３５の結像レンズが受け、接眼光学系の結像位置３６に顕微鏡像を結像させる。一方、第三の画像表示手段９”上に表示された画像は、画像リレー光学系３７によって接眼光学系の結像位置３６に結像させる。この場合、プリズム３８によって顕微鏡の一部を遮光した上でその部分に第三の画像表示手段９”上に表示された画像を結像させる構成となっている。従って、手術用顕微鏡観察像を拡大観察する接眼光学系を介して手術用顕微鏡観察像と第三の画像表示手段９”上に表示された画像の拡大像を同時に観察することが出来る（図１２のＭＩとＲＩ”）。この実施例による画像表示法は顕微鏡観察像と表示手段上に表示された画像の拡大像とを交互に見る場合に視線移動が少なく、顕微鏡観察像に次いで目を離せない注意を要する画像を表示する場合に適する。
【００２３】
実施例６
図１１は本発明の第６実施例に係る手術用顕微鏡の接眼光学系の配置構成図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付されていて、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、接眼部１６内に、顕微鏡観察像を拡大観察する顕微鏡像観察用接眼光学系７のほかに、画像表示手段９と画像表示手段９上に表示された画像の拡大像を観察者の眼３９へ直接導くための画像観察用接眼光学系１０が収納されている点で、既述の何れの実施例とも異なる。本実施例は本発明の請求項２の実体顕微鏡における一部の構成を示しており、図１１に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第一の接眼光学系」に相当し、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第二の接眼光学系としての第一の光学系」に相当する。また、本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例でもあり、図１１に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。この実施例によれば、観察者は手術用顕微鏡観察像と画像表示手段上に表示された画像の拡大像とを、同時に独立して観察することが出来る（図１２のＭＩとＲＩ）。
この実施例による画像表示法は、画像の表示サイズに自由度を持たせることが出来るため、拡大観察しないと十分に情報を得ることが出来ない高精細画像の表示に適している。
【００２４】
実施例７
図１３乃至１５は本発明の第７実施例を示しており、図１３は手術用顕微鏡の外観斜視図、図１４は双眼鏡筒内の光学配置を示す断面図、図１５は観察視野内に表われる各種画像の様子を説明するための図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例では、接眼部１６の眼側端面に被観察物体３の拡大された顕微鏡観察像ＭＩを、接眼部１６の眼側端面に隣接した位置に画像表示手段９としての小型ＬＣＤに表示された内視鏡画像の拡大像ＲＩ１とＣＴ・ＭＲ画像の拡大像ＲＩ２を、夫々観察者の左右眼に提供できるようになっていて、右眼用，左眼用に夫々配置された顕微鏡像観察用接眼光学系７と画像観察用接眼光学系１０は、その各射出瞳位置が観察者のアイポイント１２で重なるように構成されている。なお、図１４において３９は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、４０は結像光束を偏向させるプリズム、４１は結像レンズ３９により結像した中間像の位置である。画像観察用接眼光学系は、内部で四回反射するプリズム状レンズであり、射出瞳を顕微鏡像観察用接眼光学系７の射出瞳位置でもある観察者１１のアイポイント１２に位置せしめるようになっている。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図１４に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００２５】
このように、本実施例によれば、観察者１１は顕微鏡観察像ＭＩの観察と共に、画像表示手段９としての小型ＬＣＤに表示された内視鏡画像の拡大像ＲＩ１やＣＴ・ＭＲ画像の拡大像ＲＩ２の観察が同時に行える。また、夫々の画像を拡大観察するための接眼光学系が異なるため、互いの像の情報を失うこともない。従って、顕微鏡像ＭＩと顕微鏡以外の複数の画像情報を伝達するのに最適な手術用顕微鏡を提供することが出来る。本実施例では、画像表示手段９として小型ＬＣＤを用いたが、小型ＬＣＤとしては、小型の透過型液晶表示装置や光源からの光を受けて反射強度を変調する小型の反射型強誘電体液晶表示装置を用いることが出来る。また、画像観察用接眼光学系１０の結像位置に画像表示手段９として小型ＬＣＤを直接配置したが、画像リレー光学系を用いこの小型ＬＣＤに表示した画像をリレーしてリレー画面を画像観察用接眼光学系の結像位置に配置するようにしても良い。
【００２６】
実施例８
図１６乃至１８は本発明の第８実施例を示しており、図１６は手術用顕微鏡の双眼鏡筒部と接眼部内の光学配置を示す断面図、図１７は接眼部内の光学系の斜視図、図１８は観察視野内に表われる各種画像の様子を説明するための図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、接眼部１６の眼側端部に、顕微鏡像観察用接眼光学系７の一部をなすレンズ部分４２ａと、画像表示手段９としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大像を観察者１１に提供する画像観察用接眼光学系部分４２ｂとを一体に形成したレンズ４２を設けた点に特徴を有する。レンズ部分４２ａは通常の曲率を有するレンズであり、レンズ部分４２ａを取り巻く形となっている画像観察用接眼光学系部分４２ｂは曲率を持たなくてもパワーを有するフレネルレンズとなっている。そして、顕微鏡像観察用接眼光学系と画像観察用接眼光学系は各射出瞳を観察者１１のアイポイント１２で重ねている。更に、画像表示手段９としての小型ＬＣＤは中間像位置４１において光軸の周りに四個配置されていて、観察者１１が任意に顕微鏡像観察用接眼光学系７の光軸の周りに回転し得るように構成されている。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図１６に示すレンズ４２における顕微鏡像観察用接眼光学系７の一部をなすレンズ部分４２ａ、及び、レンズ４２における画像観察用接眼光学系部分４２ｂは、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００２７】
本実施例は上述のように構成されているから、図１８に示したように、顕微鏡観察像ＭＩと共に画像表示手段９としての小型ＬＣＤ上に表示された内視鏡画像の拡大像ＲＩ１やＣＴ・ＭＲ画像の拡大像ＲＩ２等を同時に観察することが出来る。また、観察者の好みに応じて内視鏡画像の拡大像ＲＩ１やＣＴ・ＭＲ画像の拡大像ＲＩ２の位置を変更することが出来る。更に各拡大像を観察するための接眼光学系が異なるため、互いの像の情報を失うこともなく、顕微鏡像と顕微鏡像以外の複数の画像情報を伝達するのに最適な手術用顕微鏡を提供することが出来る。
【００２８】
なお、本実施例では、画像表示手段９として小型ＬＣＤを用いたが、この小型ＬＣＤとしては、小型の透過型液晶表示装置や光源からの光を受けて反射強度を変調する小型の反射型強誘電体液晶表示装置を用いても良い。また、画像観察用接眼光学系の結像位置に直接小型ＬＣＤを配置したが、画像リレー光学系を用い、小型ＬＣＤに表示した画像をリレーしてリレー画面を画像観察用接眼光学系の結像位置に配置するようにしても良い。また、画像表示手段９としての小型ＬＣＤを回転した場合の像の回転は、電気的に補正するようにしても良いし、小型ＬＣＤ自体を回転させて補正するようにしても良い。
【００２９】
実施例９
図１９は本発明の参考例としての第９実施例に係る手術用顕微鏡の双眼鏡筒部内と接眼部の光学配置を示す断面図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、顕微鏡像Ｉが双眼鏡筒光学系の結像レンズ３９と結像光束を偏向させるプリズム４０を介して結像されるようにした点で、第３実施例とは異なる。なお、顕微鏡像Ｉから出射した光束が観察者１１のアイポイント１２に達する経路及び画像表示手段９としての小型ＬＣＤに表示された内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像から出射した光束が観察者のアイポイント１２に達する経路並びに本実施例の作用効果や付記的事項は、総て実施例３について述べたのと同様であるので、説明を省略する。
【００３０】
実施例１０
図２０は本発明の第１０実施例に係る手術用顕微鏡の概略側面図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、画像表示手段９としての小型ＬＣＤと画像観察用接眼光学系１０とを内蔵するハウジング４３が付属品として用意されていて、このハウジング４３が手術用顕微鏡本体部１に対し着脱可能に構成されている点で特徴を有する。ハウジング４３を手術用顕微鏡鏡体部１の所定位置に装着したとき、画像観察用接眼光学系１０の射出瞳が、観察者のアイポイント１２において、手術用顕微鏡鏡体部１に内蔵された図示しない顕微鏡像観察用接眼光学系の射出瞳と重なるようになっている。従って、観察者は、顕微鏡像の拡大観察のみならず、画像表示手段としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大観察を同時に行うことが出来る。また、両画像の同時観察を必要としない観察者に対しては、手術用顕微鏡鏡体部はそのままで通常の手術用顕微鏡観察を可能ならしめる。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図２０に示す手術用顕微鏡鏡体部１に内蔵された図示しない顕微鏡像観察用接眼光学系、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００３１】
実施例１１
図２１乃至２６は本発明の第１１実施例を示しており、図２１は例えば図８に示した手術用顕微鏡の鏡体部１に内蔵される対物光学系や変倍光学系等の光学系の光学配置を示す斜視図、図２２は例えば図８に示した手術用顕微鏡の双眼鏡筒部２内の光学配置を示す拡大図、図２３は図２２の平面図、図２４は図２２の右側面図、図２５は例えば図８に示した手術用顕微鏡の接眼部１６内の光学配置を示す拡大図、図２６は例えば図８に示した手術用顕微鏡を用いる観察者の視野内に表われる顕微鏡観察像や内視鏡画像や超音波・ＣＴ・ＭＲ断層画像やナビゲーションシステムによる画像の様子を示す説明図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材及び部分には同一符号が付され、それらについての詳細な説明は省略されている。
【００３２】
図２１において、９’は第二の画像表示手段としての小型ＬＣＤ、４４はビームスプリッター、４５はリレー光学系の前群、４６はリレー光学系の後群、４７は光束を双眼鏡筒光学系３５へ入射させるための偏向プリズム、４８は第二の画像表示手段９’としての小型ＬＣＤから出射した光束をアフォーカル光束としてビームスプリッター４４へ入射させるための画像挿入光学系、４９はビームスプリッター４４から出射した光束をＣＣＤ等の固体撮像素子５０上に結像させるための撮影光学系である。図２２乃至２４において、９”は第三の画像表示手段としての小型ＬＣＤ、５１は第三の画像表示手段９”としての小型ＬＣＤに表示された画像をリレーして接眼光学系の結像位置３６に結像させるための画像リレー光学系である。図２５において、画像表示手段９としての小型ＬＣＤと画像観察用接眼光学系１０は二個ずつしか示されていないが、実際には紙面に向かって奥側に更に二個ずつ配置されている。本実施例は、上記光学構成の総てを備えている点で特徴を有する。
本実施例は本発明の請求項２の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図２１に示す画像挿入光学系４８、ビームスプリッター４４、リレー光学系の前群４５、リレー光学系の後群４６、偏向プリズム４７、双眼鏡筒光学系３５からなる構成は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第二の光学系」に相当する。また、図２５に示す画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第一の光学系」に相当する。また、図２５に示す画像表示手段９は、本発明の請求項２の実体顕微鏡における「第一の画像表示手段」に相当する。また、本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例でもあり、図２５に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００３３】
本実施例は上記のように構成されているから、図２１において被観察物体３を出射した光束は対物光学系４，変倍光学系５を透過してアフォーカル光束となり、ビームスプリッター４４へ入射する。一方、第二の画像表示手段９’としての小型ＬＣＤから出射した光束は画像挿入光学系４８を透過してアフォーカル光束となり、ビームスプリッター４４へ入射する。このようにしてビームスプリッター４４へ入射した両光束は、互いに一緒になってリレー光学系の前群４５及び後群４６を透過して双眼鏡筒部３５へ入射する。従って、観察者は顕微鏡観察像ＭＩと第二の画像表示手段９’としての小型ＬＣＤ上に表示された画像ＲＩ’が互いに重なった状態で観察される（図２６参照）。また、図２２乃至２４を参照して、対物光学系や変倍光学系等を内蔵した手術用顕微鏡鏡体部１から出射した光束は、双眼鏡筒光学系３５を透過して接眼光学系の結像位置３６に結像する。一方、第三の画像表示手段９”としての小型ＬＣＤに表示された画像は、画像リレー光学系５１によって接眼光学系の結像位置３６ヘリレーされて結像する。その際、偏向プリズム４７によって顕微鏡観察像ＭＩの一部を遮光した上でその部分に画像ＲＩ”が結像される（図２６参照）。このようにして、観察者は手術用顕微鏡像を拡大観察する接眼光学系を介して手術用顕微鏡観察像と第三の画像表示手段９”としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大像を一緒に観察することが出来る。更に、図２５を参照して、顕微鏡像観察用接眼光学系７は結像位置３６に結像された顕微鏡像の拡大観察を可能にする。一方、第一の画像表示手段９としての小型ＬＣＤに表示された画像から出射した光束を顕微鏡像観察時の観察者の瞳孔内へ直接入射させる画像観察用接眼光学系１０は、顕微鏡像を拡大観察するための接眼光学系を介さずに直接観察者の瞳孔へ導くことにより、第一の画像表示手段９としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大観察を可能ならしめる。従って、観察者は、顕微鏡観察像ＭＩと同時に顕微鏡観察像ＭＩとは独立した場所に第一の画像表示手段９としての小型ＬＣＤ上に表示された画像の拡大像ＲＩを観察することが出来る（図２６参照）。
【００３４】
本実施例は図８に示した如きシステム環境で用いられる手術用顕微鏡に適している。即ち、本実施例によれば、内視鏡画像や超音波・ＣＴ・ＭＲ断層画像、ナビゲーションシステムによる画像を最も見易く且つ有効な方法で顕微鏡観察像と同時に観察することが出来る。図２６から明らかなように、顕微鏡観察像ＭＩに重なって表示される画像ＲＩ′には、顕微鏡観察像と重ねて表示しても互いに支障のない信号や図形に向いている。特にナビゲーションシステムが作成する断層画像を基にした腫瘍等の三次元構築画像などを実際の顕微鏡観察像と重ね合わせて見ることにより顕微鏡観察像だけでは得られない情報が得られるようになる。また、顕微鏡観察像を削ってその部分に表示される画像ＲＩ″は、顕微鏡観察像の中に画像が入り込んでいるため、両画像を交互に見る場合の視線移動が少なくて済むという利点がある。従って、顕微鏡観察像に次いで目を離せない注意を要する画像や内視鏡または超音波プローブのように見たい部分の画像を得るために顕微鏡観察像をガイドとして術部に誘導挿入するような場合に最適である。また、顕微鏡観察像とは離れた独立した場所に表示される画像ＲＩは、顕微鏡観察像を削らないので表示サイズに自由度を持たせることができ、そのため拡大観察しないと十分に情報を得られない高細画像の表示に向いている。従って、この表示法はＣＴ・ＭＲ断層画像を表示するのに適する。
【００３５】
このように、本実施例によれば、観察者は顕微鏡観察像と同時にその他の手術に有効な画像をその画像の特徴に合った方法で観察することができ、極めて便利な手術用顕微鏡を提供することが出来る。なお、本実施例では、第一の画像表示手段９〜第三の画像表示手段９”に小型ＬＣＤを用いたが、小型ＬＣＤとしては小型の透過型液晶表示装置または光源からの光を受けて反射強度を変調する小型の反射型強誘電体液晶表示装置が用いられても良い。
【００３６】
実施例１２
図２７は本発明の第１２実施例に係る実体顕微鏡の光学配置を示す断面図である。図中、既述の実施例と実質上同一の部材及び部分には同一符号が付され、それらの詳細な説明は省略されている。この実施例は、結像光学系６による顕微鏡像Ｉの結像位置にマイクロレンズアレイ５２が配置されていて、画像観察用接眼光学系１０は顕微鏡像観察用接眼光学系７の射出瞳径Ｐ１（ｍｍ）の少なくとも二倍の射出瞳径Ｐ２（ｍｍ）を有するように構成されている点で既述の実施例とは異なる。この構成においては、視線を顕微鏡観察像から画像表示手段に表示された画像へ移動した場合、瞳孔位置と眼球位置が異なるため、瞳孔の移動が生じて射出瞳と瞳孔が一致しなくなり、顕微鏡観察像及び画像表示手段に表示された画像にケラレ（欠け）が生じるが、Ｐ１＞２０ｓｉｎα−２なる条件を満たせば射出瞳が瞳孔の移動範囲を含むため、視線を移動してもケラレのない画像を得ることが出来る。本実施例のその他の作用効果は既述の実施例と同様であるので、説明を省略する。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図２７に示す顕微鏡像観察用接眼光学系７、及び、画像観察用接眼光学系１０は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００３７】
実施例１３
本実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とを互いに交差するよう配置し、かつ、互いの接眼光学系のそれぞれの射出瞳を、互いの接眼光学系の光軸の交点より接眼光学系寄りに配置した点に特徴がある。
【００３８】
この基本構成を図２８(a),(b)に示す。図２８は本発明の第１３実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示している。
図中、６１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６２は画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、Ｏ１は接眼光学系６１からの射出光軸、Ｏ２は接眼光学系６２からの射出光軸、６３は互いの光軸の交点Ｐより接眼光学系寄りの領域、６４は互いの光軸の交点Ｐより接眼光学系寄りでない領域、６５は接眼光学系６１の光軸上近傍で互いの接眼光学系の光軸の交点Ｐより接眼光学系寄りに配置した接眼光学系６１の射出瞳の中心位置、６６は接眼光学系６２の光軸上近傍で互いの接眼光学系の光軸の交点Ｐより接眼光学系寄りに配置した接眼光学系６２の射出瞳の中心位置、６７は観察者の眼球、６８は観察者の瞳孔、６９は眼球６７の回転中心をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図２８に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１、及び、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００３９】
このように構成すると、図２８(a),(b)に示すように、観察時に観察者の眼の瞳孔６８を接眼光学系６１，６２のいずれかの射出瞳に合わせた際、眼球の回転中心６９と、互いの接眼光学系から射出する光軸の交点Ｐとが近くなるため、一方の像から他方の像へと注視し直しても眼球６７の回転によって移動する瞳孔６８の近傍に射出瞳を配置することができ、瞳孔６８と射出瞳との不一致による観察像のケラレや、射出瞳最周辺での観察による解像不良を防ぐことができる。
【００４０】
なお、接眼光学系６１を少なくとも一面が対称面を持たない曲面を有するレンズのような非回転対称光学系で構成する場合、ここでいう光軸は、接眼光学系６１が拡大する画像の中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路と置きかえるものとする。
また、互いに交差するよう配置された、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出光軸とは、実際には交点を持たず、互いにねじれの位置関係にあっても良い。その場合、ねじれの位置関係にある両光軸の交差しているように見える点はその両光軸を眺める方向により変化するが、ここでは、互いの光軸のなす角が最大に見えるときの交差しているように見える点を交点と置きかえるものとする。
【００４１】
図２９は図２８(a),(b)の基本構成を用いた第１３実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡観察光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、７５は接眼光学系７４の射出瞳を配置する位置、７６は反射型ＬＣＤ、７７は偏光ビームスプリッター、７８は赤、青、緑の光を発光するＬＥＤ、７９は画像リレー光学系、８０は画像結像位置、８１は光路を偏向させるプリズム、８２は反射型ＬＣＤ７６に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８３は接眼光学系８２の射出瞳を配置する位置、Ｏ１は接眼光学系７４から射出する光軸、Ｏ２は反射型ＬＣＤ７６に表示された画像の中心と接眼光学系８２の射出瞳の重心とを結ぶ光路、Ｐは光軸Ｏ１と光路Ｏ２との交点、６７は観察者の眼球、６８は観察者の眼の瞳孔をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図２９に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、反射方ＬＣＤ７６に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００４２】
接眼光学系７４の射出瞳と接眼光学系８２の射出瞳は、光軸Ｏ１と光路Ｏ２との交点Ｐより接眼光学系寄りにそれぞれ配置されている。
本実施例はこのように構成したので、観察時に観察者の眼の瞳孔６８を顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４の射出瞳の位置７５に合わせた際、眼球６７の回転中心（図において省略）と光軸Ｏ１と光路Ｏ２との交点Ｐとが近くなるため、画像の方に注視し直した場合にも眼球６７の回転によって移動する瞳孔６８の近傍に反射型ＬＣＤ７６に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２の射出瞳を配置することができ、瞳孔６８と射出瞳との不一致による観察像のケラレや、射出瞳最周辺での観察による解像不良を防ぐことができる。
なお、図２９においては、反射型ＬＣＤ７６に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２は、少なくとも一面が対称面を持たない曲面を有するレンズからなっている。
また、本実施例では、画像表示手段として反射型ＬＣＤを用いたが、透過型ＬＣＤやＣＲＴモニターを用いても良い。
【００４３】
実施例１４
本発明の第１４実施例の実体顕微鏡は、図２８(a),(b)に示す上記第１３実施例の顕微鏡の基本構成において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２の互いの接眼光学系のそれぞれの射出瞳を配置する位置を更に次の条件式(1)を満たすようにした点に特徴がある。
３≦Ｌ≦２５ …(1)
但し、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
【００４４】
このように構成すると、眼球の大きさに個人差があるすべての観察者において、眼球の回転中心と互いの接眼光学系の光軸の交点とをより一層近づけることができるため、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した時も瞳孔の位置と、射出瞳の位置とを、一層一致させることができ、観察者は、容易で、ケラレのない両像の拡大観察と射出瞳中心近傍での解像の良い拡大観察をすることができる。
【００４５】
図３０はこの基本構成を用いた第１４実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
図中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡観察光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡の光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、７５は接眼光学系７４の射出瞳を配置する位置、８４は画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８３は接眼光学系８４の射出瞳を配置する位置、Ｏ１は接眼光学系７４の光軸、Ｏ２は接眼光学系８４の光軸、Ｐは光軸Ｏ１と光軸Ｏ２との交点、６７は観察者の眼球、６８は観察者が顕微鏡像を注視している時の観察者の瞳孔、６８’は観察者が画像を注視している時の観察者の瞳孔、８５は小型ＬＣＤ、８６は一端部で小型ＬＣＤ８５を保持しているとともに、他端部が回動可能に構成されていて、保持した小型ＬＣＤ８５の位置を接眼光学系８４の結像面上と接眼光学系７４の結像面上とにスイングして移動できるように構成された小型ＬＣＤ保持移動機構、８７は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像の拡大像、ＲＩ’は小型ＬＣＤ８５を接眼光学系７４の結像面上に置いた場合に接眼光学系７４により観察される小型ＬＣＤ８５に表示された画像の拡大像、ＲＩは接眼光学系８４の結像面上に小型ＬＣＤ８５を置いた場合に接眼光学系８４により観察される小型ＬＣＤ８５に表示される画像の拡大像をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３０に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８４における、小型ＬＣＤ保持機構８６を介して小型ＬＣＤを接眼光学系８４の結像面上に置いた状態での構成は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００４６】
本実施例では接眼光学系７４，８４の射出瞳はいずれも、それぞれの接眼光学系の光軸Ｏ１，Ｏ２上で、互いの接眼光学系の光軸の交点Ｐから互いに１２ｍｍ接眼光学系寄りに配置されており、上記条件式(1)を満たしている。
本実施例はこのように構成したので、眼球の大きさに個人差があるすべての観察者において、眼球の回転中心と互いの接眼光学系の光軸の交点Ｐとをより一層近づけることができるため、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した時も瞳孔の位置と、射出瞳の位置とを、一層一致させることができ、観察者は容易で、ケラレのない両像の拡大観察と射出瞳中心近傍での解像の良い拡大観察をすることができる。また、小型ＬＣＤ保持移動機構８６により画像観察のレパートリーが広がり、小型ＬＣＤ８５に表示する画像情報の質に合わせた観察をすることができる。
なお、小型ＬＣＤ保持移動機構８６は接眼光学系を保持するメカ枠（図示省略）に保持されている。
【００４７】
実施例１５
本発明の第１５実施例の実体顕微鏡は、図２８(a),(b)に示す上記第１３実施例の顕微鏡の基本構成において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちのいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(2)を満たし、且つ、他方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(3)を満たすようにした点に特徴がある。
６ｓｉｎθ≦φ≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(2)
０＜φ’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(3)
但し、φ（ｍｍ）はいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径、φ’（ｍｍ）は他方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
【００４８】
この基本構成を図３１(a),(b)を用いて説明する。図３１は本発明の第１５実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示している。図中、６１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６２は画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、Ｏ１は接眼光学系６１から射出する光軸、Ｏ２は接眼光学系６２から射出する光軸、８８は上記条件式(3)を満たした接眼光学系６１の射出瞳、８９は上記条件式(2)を満たした接眼光学系６２の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、図３１(a)においては瞳孔６８を射出瞳８８に合わせて顕微鏡観察像を注視している状態、図３１(b)においては画像表示手段に表示された画像に注視し直し、回転した状態を示している。図３１(a)において、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９１は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像表示手段に表示された画像の光束、９２は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、ＲＩは画像表示手段に表示された画像、図３１(b)において、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像表示手段に表示された画像の光束、９４は観察者が画像表示手段に表示された画像に注視し直したときの観察状態、ＲＩは画像表示手段に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点、ＭＩ'は観察者の視野から消えて見えない顕微鏡観察像をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図３１に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１、及び、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００４９】
このように構成すると、観察者が顕微鏡観察像を注視した場合、条件式(3)を満たした顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１の射出瞳８８と、条件式(2)を満たした画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２の射出瞳８９と、観察者の瞳孔６８とが、すべて重なるため、観察者は顕微鏡観察像ＭＩを注視しながらも画像表示手段に表示された画像ＲＩも視野の中に捉えることができる。そこで、画像表示手段に表示される画像に警告等の情報を入れるようにすれば、観察者は、常にその画像を視野内に捉えているため警告情報に対し早急に対応することができる。また、画像表示手段に表示された画像を注視しようとする際も、予めどの方向に画像があるかを把握できるので、視線をどの方向に振れば良いかがわかり画像情報を入手する確実性が増し、疲労も軽減される。
【００５０】
一方、画像表示手段に表示された画像を注視した場合は、条件式(2)を満たした画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２の射出瞳８９と、観察者の瞳孔６８のみしか重ならないため、観察者は画像表示手段に表示された画像ＲＩのみを観察することができ、画像の観察に集中することができる。
【００５１】
図３２，３３は図３１(a),(b)の基本構成を用いた第１５実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図であり、図３２は観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態、図３３は観察者が画像を注視しているときの状態を示している。
図３２中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１'は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡観察光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡の光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８８は接眼光学系７４の射出瞳、８５は小型ＬＣＤ、８２は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８９は接眼光学系８２の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、瞳孔６８を射出瞳８８に合わせて顕微鏡観察像を注視している状態、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９１は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像の光束、９５は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、ＲＩは小型ＬＣＤ８５に表示された画像、Ｏ１は接眼光学系７４の光軸、Ｏ２は接眼光学系８２の画像中心と射出瞳８９の重心とを結ぶ光路をそれぞれ示している。
【００５２】
図３３中、６７は観察者の眼球であり、観察者が小型ＬＣＤ８５に表示された画像に注視し直し、回転した状態、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する小型ＬＣＤ８５に表示した画像の光束、９６は観察者の観察状態、ＲＩは観察者が観察している小型ＬＣＤ８５に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点をそれぞれ示している。その他、図３２と同一の構成部材については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３２，３３に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００５３】
本実施例では顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４の光軸Ｏ１と小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２の画像中心と射出瞳８９の重心とを結ぶ光路Ｏ２とのなす角θは４５°であり、両方の接眼光学系の射出瞳８８，８９は光軸Ｏ１と光路Ｏ２の交点Ｐから互いに１２ｍｍ接眼光学系寄りに配置され、かつ、接眼光学系７４の射出瞳径φ'は１ｍｍを有しており、上記条件式(3)を満たしている。また、接眼光学系８２の射出瞳径φは１５ｍｍを有しており、上記条件式(2)を満たしている。
【００５４】
本実施例はこのように構成したので、観察者が顕微鏡観察像を注視する場合、条件式(3)を満たした顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４の射出瞳８８と、条件式(2)を満たした小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２の射出瞳８９と、観察者の瞳孔６８とが、すべて重なるため、観察者は顕微鏡観察像ＭＩを注視しながらも小型ＬＣＤ８５に表示された画像ＲＩも視野の中に捉えることができる。そして、小型ＬＣＤ８５に表示される画像ＲＩに警告等の情報を入れるようにすれば、観察者は常に視野内にその画像を捕らえているため早急に対応することができる。
【００５５】
一方、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を注視した場合は、条件式(2)を満たした小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２の射出瞳８９と、観察者の瞳孔６８のみしか重ならないため、観察者は画像表示手段に表示された画像ＲＩのみを観察することができ、画像の観察に集中することができる。
【００５６】
実施例１６
本発明の第１６実施例の実体顕微鏡は、図２８(a),(b)に示す上記第１３実施例の顕微鏡の基本構成において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(4)を満たすようにした点に特徴がある。
６ｓｉｎθ≦φ”≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(4)
但し、φ”（ｍｍ）は両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。
【００５７】
この基本構成を図３４(a),(b)を用いて説明する。図３４は本発明の第１６実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示している。図中、６１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６２は画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、Ｏ１は接眼光学系６１から射出する光軸、Ｏ２は接眼光学系６２から射出する光軸、８８は上記条件式(4)を満たした接眼光学系６１の射出瞳、８９は上記条件式(4)を満たした接眼光学系６２の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、図３４(a)においては顕微鏡観察像を注視している状態、図３４(b)においては画像表示手段に表示された画像に注視し直し、回転した状態を示している。図３４(a)において、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９１は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像表示手段に表示された画像の光束、９２は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、ＲＩは画像表示手段に表示された画像、図３４(b)において、９７は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像表示手段に表示された画像の光束、９４は観察者が図３４(a)の状態から画像表示手段に表示された画像に注視し直したときの観察状態、ＲＩは画像表示手段に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点、ＭＩは顕微鏡観察像をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図３４に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１、及び、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００５８】
このように構成すると、観察者が顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した場合においても、上記条件式(4)を満たした顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１の射出瞳８８と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２の射出瞳８９と、観察者の瞳孔６８とが、すべて重なるため、観察者はどの像を注視していても他の像も一緒に常に視野の中に捉えることができる。また、注視している像でない他の像に注視し直そうとする際も、予めどの方向に像があるかを把握できるため視線をどの方向に振れば良いかがわかり像の情報入手の確実性が増し、疲労も軽減される。
【００５９】
図３５，３６は図３１(a),(b)の基本構成を用いた第１６実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図であり、図３５は観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態、図３６は観察者が画像を注視しているときの状態を示している。
図３５中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡観察光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８８は接眼光学系７４の射出瞳、８５は小型ＬＣＤ、９８は小型ＬＣＤ８５の光路を偏向させるプリズム、９９は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８９は接眼光学系９９の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、顕微鏡観察像を注視している状態、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９１は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像の光束、９５は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、ＲＩは小型ＬＣＤ８５に表示された画像、Ｏ１は接眼光学系７４の光軸、Ｏ２は接眼光学系９９の光軸をそれぞれ示している。
【００６０】
図３６中、６７は観察者の眼球であり、観察者が小型ＬＣＤ８５に表示された画像に注視し直し、回転した状態、９７は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する小型ＬＣＤ８５に表示した画像の光束、９６は観察者の観察状態、ＲＩは観察者が観察している小型ＬＣＤ８５に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点、ＭＩは顕微鏡観察像をそれぞれ示している。その他、図３５と同一の構成部材については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３５，３６に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００６１】
本実施例では顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４の光軸Ｏ１と小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９の光軸Ｏ２とのなす角θは４５°であり、両方の接眼光学系の射出瞳８８，８９は光軸Ｏ１と光軸Ｏ２の交点Ｐから互いに１２ｍｍ接眼光学系寄りに配置され、かつ、接眼光学系７４と接眼光学系９９の射出瞳径は互いにφ１５ｍｍを有しており、上記条件式(4)を満たしている。
【００６２】
本実施例はこのように構成したので、観察者が顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した場合においても、条件式(4)を満たした両方の射出瞳８８，８９と、観察者の瞳孔６８とが、すべて重なるため、観察者はどの像を注視していても常に他の像も視野の中に一緒に捉えることができる。また、注視していない他の像を注視し直そうする際も、予めどの方向に像があるかを把握できるため、視線をどの方向に振れば良いかがわかり像の情報入手の確実性が増し、疲労も軽減される。
【００６３】
実施例１７
本発明の第１７実施例の実体顕微鏡は、図２８(a),(b)に示す上記第１３実施例の顕微鏡の基本構成において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度が次の条件式(5)を満たすようにした点に特徴がある。
２０°≦θ≦８０° …(5)
但し、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。
【００６４】
θが条件式(5)の下限を越えると互いの像が大きく観察できず、十分な像の情報が得られない。
また、θが条件式(5)の上限を超えると顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像の両方の像への注視を往復する際に視線を振る量が大きくなりすぎてしまい、観察者は観察に際して非常に強い疲労を伴ってしまうこととなる。
よって、θが上記条件式(5)の範囲内の値を採ることで、観察者は両方の像をともにある程度の大きさで、かつ、両方の像に対し注視を往復しても疲れることなく顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを同時に観察することができる。
【００６５】
図３７はこの基本構成を用いた第１７実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。図中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、１００は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡の光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１０１は顕微鏡観察像を観察者が観察する場合の画角、７５は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳を配置する位置、８５は小型ＬＣＤ、１０２は画像リレー光学系、８０は画像の結像位置、１０３は光路を偏向させるプリズム、９９は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１０４は画像を観察者が観察する場合の画角、８３は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳を配置する位置、６７は観察者の眼球、Ｏ１は接眼光学系７４の光軸、Ｏ２は接眼光学系９９の光軸、１０５は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、ＲＩは小型ＬＣＤ８５に表示された画像をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３７に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００６６】
本実施例では顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４の光軸Ｏ１と小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９の光軸Ｏ２との光軸は交差し、そのなす角は５０°であり、上記条件式(5)を満たしている。
【００６７】
本実施例はこのように構成したので、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系により観察できる像の画角と、画像を観察者の眼へと導く接眼光学系により観察できる像の画角を、ともに大きくとることができ、観察者は両方の画像をともにほぼ同じ大きさで観察することができる。また、両方の画像間の視線の移動量も極端に大きくなることが無く余計な疲労の発生を防ぐことができる。
【００６８】
実施例１８
本実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフが、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフより長くなるように構成した点に特徴がある。
【００６９】
この基本構成を図３８(a),(b)を用いて説明する。図３８(a)は本発明の第１８実施例の基本構成との比較例を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフが顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフより短い状態を示し、図３８(b)は本発明の第１８実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフが顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフより長い状態を示している。図中、６１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６５'は接眼光学系６１の射出瞳を配置する位置、１０６は接眼光学系６１のアイレリーフ、６２'は接眼光学系６１のアイレリーフより短いアイレリーフを持つ画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６６'は接眼光学系６２'の射出瞳を配置する位置、１０７は接眼光学系６２'のアイレリーフ、６７は観察者の眼球、６２は接眼光学系６１のアイレリーフ１０６より長いアイレリーフを持つ画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６６は接眼光学系６２の射出瞳を配置する位置、１０８は接眼光学系６２のアイレリーフをそれぞれ示している。なお、ここでのアイレリーフとは、接眼光学系の最も眼側のレンズ面頂から射出瞳までの距離をいう。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図３８に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１、及び、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００７０】
図３８(a)に示すように、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１のアイレリーフ１０６より短いアイレリーフ１０７を持つ、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２'を採用した場合、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系は観察者の眼側への突出が避けられず、非常に観察しづらいものとなってしまう。そこで、図３８(b)に示すように、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１のアイレリーフ１０６より長いアイレリーフ１０８を持つ画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２を採用すれば、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系が観察者の眼側へ突出するのを防ぐことができる。
【００７１】
図３９は図３８(b)の基本構成を用いた第１８実施例に係る手術用顕微鏡の接眼光学系周辺の光学系配置構成図である。図中、１０９は図示しない手術用顕微鏡双眼鏡筒の結像光学系部、７３は顕微鏡観察像の結像位置、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、７５は接眼光学系７４の射出瞳を配置する位置、８５は小型ＬＣＤ、９９は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８３は接眼光学系９９の射出瞳を配置する位置、１１０は接眼光学系７４のアイレリーフ、１１１は接眼光学系９９のアイレリーフ、６７は観察者の眼球、１１２は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、ＲＩは小型ＬＣＤ８５に表示された画像をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図３９に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００７２】
本実施例では小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系９９のアイレリーフ１１１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４のアイレリーフ１１０の１．５倍であり、アイレリーフ１１０よりも長くなっている。
本実施例はこのように構成したので、画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の観察者の眼側への突出を防ぐことができ、観察者は非常に観察し易くなる。
【００７３】
実施例１９
本発明の第１９実施例の実体顕微鏡は、図２８(a),(b)に示す上記第１３実施例の顕微鏡の基本構成において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳径と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳径が、いずれも次の条件式(6)を満たすように構成した点に特徴がある。
０＜φ”’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(6)
但し、φ”’（ｍｍ）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。
【００７４】
この基本構成を図４０(a),(b)を用いて説明する。図４０は本発明の第１９実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示している。図中、６１は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、６２は画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、Ｏ１は接眼光学系６１から射出する光軸、Ｏ２は接眼光学系６２から射出する光軸、８８は上記条件式(6)を満たした接眼光学系６１の射出瞳、８９は上記条件式(6)を満たした接眼光学系６２の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、図４０(a)においては顕微鏡観察像を注視している状態、図４０(b)においては画像表示手段に表示された画像に注視し直し、回転した状態を示している。図４０(a)において、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、９２は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、図４０(b)において、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する画像表示手段に表示された画像の光束、９４は観察者が画像表示手段に表示された画像に注視し直したときの観察状態、ＲＩは画像表示手段に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図４０に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系６１、及び、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系６２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００７５】
このように構成すると、観察者が顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した場合においても、上記条件式(6)を満たしている両方の接眼光学系の射出瞳のうちの注視した方の接眼光学系の射出瞳と、瞳孔しか重ならないため、観察者は注視した方の像のみ観察することができ、像の観察に集中することができる。
しかも、他方の像を観察したい場合は視線を振るだけですぐに観察することができる。
【００７６】
図４１，４２は図４０(a),(b)の基本構成を用いた第１９実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図であり、図４１は観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態、図４２は観察者が画像を注視しているときの状態を示している。
図４１中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡観察光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡の光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、１１３は一部のレンズ１１４がプラスチック成形で加工されていて小型ＬＣＤに表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の一部と一体となっている、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８８は接眼光学系１１３の射出瞳、８５は小型ＬＣＤ、１１５は一部のレンズ１１４がプラスチック成形で加工されていて接眼光学系１１３の一部と一体となっている、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、８９は接眼光学系１１５の射出瞳、６８は観察者の瞳孔、６７は観察者の眼球であり、顕微鏡観察像を注視している状態、９０は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する顕微鏡観察像の光束、１１６は観察者の観察状態、ＭＩは顕微鏡観察像、Ｑは観察者が注視している点、Ｏ１は接眼光学系１１３の光軸、Ｏ２は接眼光学系１１５の光軸をそれぞれ示している。
【００７７】
図４２中、６７は観察者の眼球であり、観察者が小型ＬＣＤ８５に表示された画像に注視し直し、回転した状態、９３は観察者の瞳孔６８から眼球６７の内部へ入射する小型ＬＣＤ８５に表示した画像の光束、１１７は観察者の観察状態、ＲＩは観察者が観察している小型ＬＣＤ８５に表示された画像、Ｑは観察者が注視している点をそれぞれ示している。その他、図４１と同一の構成部材については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図４１，４２に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１１３、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系１１５は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００７８】
本実施例では顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１１３の光軸Ｏ１と小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の光軸Ｏ２とのなす角θは４５°であり、両方の接眼光学系の射出瞳８８，８９は光軸Ｏ１と光軸Ｏ２との交点から共に１２ｍｍ接眼光学系寄りに配置され、かつ、接眼光学系１１３と接眼光学系１１５の射出瞳の径は共にφ２ｍｍを有しており、上記条件式(6)を満たしている。
【００７９】
本実施例はこのように構成したので、観察者が顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像のいずれの像を注視した場合においても、注視した方の接眼光学系の射出瞳と瞳孔しか重ならないため、観察者は注視した方の像のみ観察することができ、像の観察に集中することができる。
しかも、他方の像を観察したい場合は視線を振るだけですぐに観察することができる。
【００８０】
実施例２０
本発明の第２０実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系が、イエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒の、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持するメカ枠に一体となって保持されている点に特徴がある。
イエンチ式眼幅調整機構とは、観察者の左右の眼の幅に左右の接眼光学系の射出瞳間隔を合わせる機構の一つである。イエンチ式眼幅調整機構を図４３を用いて説明する。
【００８１】
図中、１１８は双眼鏡筒部の結像光学系、１１９は光路を偏向させるミラー、１２０はシュミット型イメージローテーター、１２１は光路を偏向させるプリズム、１２２は光路を偏向させるミラー、１２３は結像位置、１２４は接眼光学系をそれぞれ示している。
イエンチ式眼幅調整機構は、偏向ミラー１２２を左右外側（矢印方向）にシフトすると、それに追従して結像位置１２３や接眼光学系１２４がシフトしながらも、光路長が短くなるのを補うために、斜め上方にもシフトして左右の接眼光学系１２４の間の距離を調節する機構となっている点に特徴がある。また、他の眼幅調整機構であるジーテントップ式眼幅調整機構と異なり、眼幅調整しても接眼光学系の周辺が回転しないという特徴がある。
【００８２】
イエンチ式眼幅調整機構との比較のためにジーテントップ式眼幅調整機構を図４４を用いて説明する。
図中、１１８は双眼鏡筒部の結像光学系、１２５は平行四辺形プリズム、１２３は結像位置、１２４は接眼光学系、１２６は平行四辺形プリズムに入射する光軸をそれぞれ示している。
【００８３】
図４５はジーテントップ式眼幅調整機構を備えた双眼鏡筒部の接眼光学系保持枠に、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持させて眼幅調整したときの左右の顕微鏡像及び画像の位置関係の変化を示す状態説明図である。
図中、１２７は眼幅を最小にした時の観察者が左眼で観察する顕微鏡観察像、１２８は眼幅を最小にした時の観察者が左眼で観察する画像、１２９は眼幅を最小にした時の観察者が右眼で観察する顕微鏡観察像、１３０は眼幅を最小にした時の観察者が右眼で観察する画像、１３１は眼幅を最大にした時の観察者が左眼で観察する顕微鏡観察像、１３２は眼幅を最大にした時の観察者が左眼で観察する画像、１３３は眼幅を最大にした時の観察者が右眼で観察する顕微鏡観察像、１３４は眼幅を最大にした時の観察者が右眼で観察する画像をそれぞれ示している。
【００８４】
ジーテントップ式眼幅調整機構は、図４４に示すように、左右の平行四辺形プリズム１２５を平行四辺形プリズムに入射する光軸１２６を中心に互いに反対方向に回転させることで左右の接眼光学系１２４の間の距離を調節する機構となっている点に特徴がある。また、イエンチ式眼幅調整機構と異なり眼幅調整すると接眼光学系の周辺が回転するという特徴がある。
このため、眼幅調整に伴い接眼光学系部分が回転するジーテントップ式眼幅調整機構を備えた双眼鏡筒部の接眼光学系保持枠に、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持させると、観察者が眼幅調整したときに、図４５に示すように、両方の像の位置関係が左右対称の異なる向きに変化してしまうため左右の眼での融像が不可能になってしまう。
【００８５】
この問題を解決するためには、接眼光学系部の回転を補正する機構を設ければ良いが、その分、鏡筒部が大型化してしまう。
そこで、眼幅調整に伴う接眼光学系部分の回転の無いイエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒部の接眼光学系保持枠に、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持させれば、眼幅調整しても問題なく融像ができ、鏡筒の大型化も招かない。
【００８６】
図４６はこの基本構成を用いた本発明の第２０実施例にかかる手術用顕微鏡の外観斜視図である。図中、１３５は手術用顕微鏡の鏡体部ハウジング、１３６は内部に眼幅調整機構としてイエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒部ハウジング、１３７は接眼光学系部分を保持するメカ枠、１３８は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１３９は画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、３は被観察物体をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図４６に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１３８、及び、画像を観察者の眼へと導く接眼光学系１３９は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００８７】
本実施例によれば、画像を観察者の眼へと導く接眼光学系１３９は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１３８とともに同じメカ枠１３７に保持されており、しかも、その眼幅調整機構にイエンチ式眼幅調整機構を用いたので、眼幅調整に伴う接眼光学系部の回転が無く両方の左右の接眼光学系１３８，１３９の位置関係が眼幅調整により変化することがないため、観察者は眼幅調整しても問題なく左右の像を融像して観察することができる。
【００８８】
実施例２１
本発明の第２１実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系のうちの少なくともいずれか一方の接眼光学系の射出瞳の大きさを可変にする機構を有している点に特徴がある。
【００８９】
このように構成すると、観察者は、接眼光学系の射出瞳の大きさを変えることにより、先に説明した図３１に示した状態（顕微鏡像を注視したときは画像をも視野に捉え（図３１(a)参照）、画像を注視したときは顕微鏡像を視野に捉えていない（図３１(b)参照）状態、又は画像を注視したときは顕微鏡像をも視野に捉え、顕微鏡像を注視したときは画像を視野に捉えていない状態）と、図３２に示した状態（顕微鏡像と画像のいずれかの像を注視したときは必ず注視してない像も視野に捉えている状態）と、図４０に示した状態（顕微鏡像と画像のうち注視した方の像のみを視野に捉えている状態）を状況に合わせて選択することができる。
【００９０】
図４７，４８はこの基本構成を用いた第２１実施例にかかる手術用顕微鏡の光学系配置構成図であり、図４７は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径がともに最大になるように射出瞳の大きさを可変にする機構が作用している状態を示し、図４８は両方の接眼光学系の射出瞳径がともに最小になるように射出瞳の大きさを可変にする機構が作用している状態を示している。
【００９１】
図４７中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、７１は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡光束を結像する結像光学系、７２は顕微鏡の光路を偏向させるプリズム、７３は顕微鏡観察像の結像位置、１４０は顕微鏡観察像の結像位置７３で集光した顕微鏡観察光束を発散させる光束散乱素子、７４は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１４１は光束散乱素子１４０により径を最大に拡大された状態の接眼光学系７４の射出瞳、８５は小型ＬＣＤ、１４２は画像リレー光学系、１４３は内径が可変であり画像光束の光束幅を任意に決定できる光束幅決定素子、８１は光路を偏向させるプリズム、８２は小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１４４は光束幅決定素子により径を最大に拡大された状態の接眼光学系８２の射出瞳、６７は観察者の眼球をそれぞれ示している。
【００９２】
図４８中、１４３は内径が小さくなり画像光束を細く絞っている状態の光束幅決定素子、１４０は顕微鏡光束外に移動した光束散乱素子、１４５は光束散乱素子１４０の移動により径が最小に縮小された状態の接眼光学系７４の射出瞳、１４６は光束幅決定素子１４３により径が最小に縮小された状態の接眼光学系８２の射出瞳をそれぞれ示している。その他、図４７と同一の構成部材については、同一の符号を付してあり、その説明は省略する。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図４７，４８に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系７４、及び、小型ＬＣＤ８５に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系８２は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００９３】
本実施例はこのように構成したので、図４７に示す状態のときは、観察者は、顕微鏡観察像と画像のいずれの像を注視しているときも、必ず他方の像を視野に捉えることができ、図４８に示す状態のときは、観察者は、注視している像のみを視野に捉えることができる。このように必要に応じて各接眼光学系の射出瞳径を変えることができるため、観察者は、小型ＬＣＤに表示された画像や顕微鏡観察像を観察するときの状況に応じて様々な方法で画像情報を得ることができる。
【００９４】
実施例２２
本発明の第２２実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、画像表示手段に表示された画像を、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系に導く、次に示すような画像投影光学系を有して構成した点に特徴がある。
画像投影光学系は、コリメート光学系と結像光学系とからなっている。コリメート光学系は、前記画像表示手段に表示された画像から射出する光束をコリメートしてアフォーカル光束にするようになっている。結像光学系は、前記コリメート光学系より射出するアフォーカル光束を前記画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の接眼像面に結像し、かつ、この結像光学系の開口が少なくとも前記アフォーカル光束を取り込める範囲内で移動するように構成されている。
【００９５】
このように構成すると、眼幅調整により移動してしまう画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の接眼像面に対して、追従して投影することができる。このため、観察者は、眼幅調整の度合いに影響されず、常に顕微鏡観察像と画像とを同時観察することができる。また、前記コリメート光学系や画像表示手段自体は、眼幅調整に対して不動であり、実体顕微鏡のハウジング内部にこれらの移動スペースを設ける必要がないため、実体顕微鏡の小型化を図ることができる。
【００９６】
図４９，図５０は本発明の第２２実施例を示しており、図４９は本実施例に係る手術用顕微鏡のイエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒部の光学系配置の正面図であり、図５０は図４９の双眼鏡筒部の光学系を左側方よりみた図である。なお、図５０では光学系配置をわかりやすくするため、左眼側(図４９において右側)の光学系は図示していない。
図４９中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、１４７は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡光束を結像する結像光学系、１４８は光路を偏向させるミラー、１４９はシュミット型イメージローテーター、１５０，１５１は光路を偏向させるプリズム、１５２は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１５３は小型ＬＣＤ、１５４，１５５は光路を偏向させるプリズム、１５６は画像投影光学系、１５７は画像投影光学系１５６を構成する光学系の一つであり小型ＬＣＤ１５３に表示した画像から射出する光束をコリメートしてアフォーカル光束とするコリメート光学系、１５８は画像投影光学系１５６を構成する光学系の一つでありコリメート光学系１５７より射出するアフォーカル光束を結像する結像光学系、１５９，１６０は光路を偏向させるプリズム、１６１は小型ＬＣＤ１５３上に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１６２は画像投影光学系１５６のコリメート光学系１５７と結像光学系１５８との間の光軸をそれぞれ示している。
【００９７】
図５０中、７０は図示しない手術用顕微鏡の鏡体部、１４７は手術用顕微鏡の鏡体部７０から射出する顕微鏡光束を結像する結像光学系、１５０は光路を偏向させるプリズム、１５２は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系、１５３は小型ＬＣＤ、１５４，１５５は光路を偏向させるプリズム、１５６は画像投影光学系、１５７は画像投影光学系１５６を構成する光学系の一つであり、小型ＬＣＤ１５３に表示した画像から射出する光束をコリメートしてアフォーカル光束とするコリメート光学系、１５８は画像投影光学系１５６を構成する光学系の一つであり、コリメート光学系１５７より射出するアフォーカル光束を結像する結像光学系、１５９，１６０は光路を偏向させるプリズム、１６１は小型ＬＣＤ１５３上に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図４９，５０に示す顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１５２、及び、小型ＬＣＤ１５３上に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系１６１は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【００９８】
本実施例の双眼鏡筒部は上述したようにイエンチ式眼幅調整機構を有している。
図４９を用いて説明すると、左右の光路を偏向させるプリズム１５１が互いに反対方向にシフトするときには、それに伴い顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１５２が、光路を偏向させるプリズム１５１に追従してシフトし、且つ光路長が変わらないように上下方向にも動いて、左右の接眼光学系１６１の間の間隔を調整することができるようになっている。
【００９９】
また、本実施例では画像投影光学系１５６のコリメート光学系１５７と結像光学系１５８の間の光軸１６２が、眼幅調整により顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１５２が動く方向と平行になるように、光路偏向プリズム１５４，１５５、画像投影光学系１５６、光路偏向プリズム１５９，１６０を配置し、且つ、結像光学系１５８から接眼光学系１６１までの各光学要素を接眼光学系１５２と一体的に構成することにより、結像光学系１５８から接眼光学系１６１までの各光学要素が眼幅調整に伴い顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系１５２と一体的に動き、かつ、結像光学系１５８の開口は常に画像投影光学系１５６のコリメート光学系１５７と結像光学系１５８の間の光軸１６２上を動くように構成されている。
【０１００】
本実施例はこのように構成したので、眼幅調整により移動してしまう小型ＬＣＤ１５３に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系１６１の接眼像面に対し追従して投影することができる。このため、観察者は、眼幅調整の影響を受けることなく常に顕微鏡観察像と画像を同時に観察することができる。また、コリメート光学系１５７や光路偏向プリズム１５４，１５５、小型ＬＣＤ１５３は、眼幅調整に対して不動であり、実体顕微鏡のハウジング内部にこれらの移動スペースを設ける必要がないため、実体顕微鏡を小型化することができる。
【０１０１】
実施例２３
本発明の第２３実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系と、画像表示手段と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成した点に特徴がある。
【０１０２】
実体顕微鏡は、観察者の視力（視度）に合わせて接眼光学系により得られる観察像の虚像の位置を調節する視度調整機能を必ず有しており、接眼光学系の視度の調整は接眼光学系の射出光軸方向に接眼光学系を移動させることで行なわれる。
この点に関し、図５１及び５２を用いて説明する。
図５１中、１７１は実体顕微鏡接眼光学系、１７２は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳、１７３は画像観察用接眼光学系、１７４は画像観察用接眼光学系の射出瞳、１７５は観察者の眼球、１７６は実体顕微鏡観察像を見ているときの観察者の瞳孔、１７７は画像を見ているときの観察者の瞳孔をそれぞれ示している。
【０１０３】
図５１に示すように、観察者の眼球は顕微鏡観察像から画像へと見直す際に回転し、瞳孔位置が変化する。よって、実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１７２は、実体顕微鏡観察像を見ているときの観察者の瞳孔１７６と、また、画像観察用接眼光学系の射出瞳１７４は、画像を見ているときの観察者の瞳孔１７７とそれぞれ重なるように配置すると、より良い両像の観察し易さを提供することができる。
【０１０４】
ここで、図５１中の実体顕微鏡接眼光学系１７１のみを視度調整できるようにしたものを図５２に示す。図５２中、１７１は視度調整により移動した実体顕微鏡接眼光学系、１７２は移動した実体顕微鏡接眼光学系と共に移動した実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳、１７３は画像観察用接眼光学系、１７４は画像観察用接眼光学系の射出瞳、１７５は観察者の眼球、１７６は実体顕微鏡を見ているときの観察者の瞳孔、１７７は画像を見ようとした際の観察者の瞳孔をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡の接眼光学系に対応する実施例であり、図５１，５２に示す実体顕微鏡接眼光学系１７１、及び、画像観察用接眼光学系１７３は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１０５】
視度調整のために実体顕微鏡接眼光学系１７１のみが移動し、それに伴い実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１７２も移動すると、画像観察用接眼光学系の射出瞳１７４との位置関係が崩れる。よって、実体顕微鏡観察像を観察している状態から、観察者が画像を観察しようと視線を振った場合（眼球を回転させた場合）の瞳孔１７７と画像観察用接眼光学系の射出瞳１７４とがずれてしまい画像の観察がケラレなどにより容易に行なえなくなるという問題が発生する。
【０１０６】
そこで、上記第２３実施例のように構成すれば、実体顕微鏡接眼光学系を視度調整しても、画像観察用接眼光学系と画像表示手段は実体顕微鏡接眼光学系と同時に実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動するため、両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係を不変にすることができ、顕微鏡観察像と画像との両方の像の交互観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１０７】
図５３は第２３実施例の実体顕微鏡の外観斜視図、図５４は図５３の実体顕微鏡の双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。図５３中、１８１は被観察物体、１８２は実体顕微鏡本体部、１８３は実体顕微鏡双眼鏡筒部、１８４は実体顕微鏡接眼光学系、１８５は画像観察用接眼光学系をそれぞれ示している。図５４中、１８２は実体顕微鏡本体部、１８６は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、１８７は結像光束を偏向させるプリズム、１８８は実体顕微鏡観察像の結像位置、１８９は接眼光学系を除く双眼鏡筒光学系を構成する各光学素子を保持する光学素子保持部、１８４は実体顕微鏡接眼光学系、１９０は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置、１９１は小型ＬＣＤ、１８５は画像観察用接眼光学系、１９２は画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、１９３は実体顕微鏡接眼光学系と、小型ＬＣＤと、画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部、１９４は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５３，５４に示す実体顕微鏡接眼光学系１８４、及び、画像観察用接眼光学系１８５は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１０８】
本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４は、自身の射出光軸１９４上を移動でき、実体顕微鏡観察像の結像位置１８８との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する実体顕微鏡接眼光学系と一体に保持された小型ＬＣＤ１９１、画像観察用接眼光学系１８５も同時に移動するように構成されている。
実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１９０と画像観察用接眼光学系の射出瞳１９２の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両方の像とも非常に見易い状態となっている。
【０１０９】
本実施例はこのように構成したので、図５４の状態から実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度調整しても、画像観察用接眼光学系１８５、小型ＬＣＤ１９１も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係も変化することが無い。よって、視度調整の影響を受けることなく、常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
【０１１０】
実施例２４
本発明の第２４実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系は、画像表示手段との間の光軸の少なくとも一部が、前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行であるとともに、この前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行な光軸よりも観察者の眼側に配置され、さらに、前記画像観察用接眼光学系と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成した点に特徴がある。
【０１１１】
このように構成すると、両方の接眼光学系は常に同時に移動するため、両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係も保つことができ、顕微鏡観察像と画像の両方の像の交互観察のしやすさを良好に保つことができる。
また、視度調整により、実体顕微鏡接眼光学系と画像観察用接眼光学系とを移動させても、画像表示手段は不動にしておくことができる。よって、その分の移動スペースを実体顕微鏡ハウジング内部に必要としなくて済むため、小型化が可能となる。
さらに、画像観察用接眼光学系は実体顕微鏡接眼光学系の光軸と平行に配置した画像観察用光学系の光軸上を動くことになるので、移動による画像観察用光学系と画像表示手段との偏芯も生じ無い。
なお、画像観察用接眼光学系に非軸対称な光学系を用いた場合には、本実施例中の画像観察用接眼光学系の「光軸」という表現を「像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路」と置き換えて構成してもよい。
【０１１２】
図５５は本発明の第２４実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。図中、１８２は実体顕微鏡本体部、１８６は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、１８７は結像光束を偏向させるプリズム、１８８は実体顕微鏡観察像の結像位置、１９５は接眼光学系を除く双眼鏡筒光学系を構成する各光学素子と、小型ＬＣＤとを保持する光学素子保持部、１８４は実体顕微鏡接眼光学系、１９０は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置、１９１は小型ＬＣＤ、１９６は画像観察用接眼光学系、１９２は画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、１９４は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸、１９７はその一部が実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行に配置された、画像観察用接眼光学系と小型ＬＣＤとの間での画像観察用接眼光学系の光軸、１９８は実体顕微鏡接眼光学系と、画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５５に示す実体顕微鏡接眼光学系１８４、及び、画像観察用接眼光学系１９６は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１１３】
本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４は、自身の射出光軸１９４上を移動でき、実体顕微鏡観察像の結像位置１８８との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する実体顕微鏡接眼光学系１８４と一体に保持された、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸１９４と平行な画像観察用接眼光学系の光軸１９７よりも観察者の眼側に配置された画像観察用接眼光学系１９６も同時に移動するように構成されている。
実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１９０と画像観察用接眼光学系の射出瞳１９２の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両方の像とも非常に観察し易い状態となっている。
【０１１４】
本実施例はこのように構成したので、図５５の状態から実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度調整しても、画像観察用接眼光学系１９６も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係が変化することが無い。よって、視度調整の影響を受けることなく、常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
また、小型ＬＣＤ１９１は実体顕微鏡接眼光学系１８４の視度調整に関係なく不動に構成することで、実体顕微鏡ハウジング内部に小型ＬＣＤの移動スペースを確保する必要性をなくすことができ、小型化が可能となる。
なお、実体顕微鏡接眼光学系や画像観察用接眼光学系に非軸対称な光学系を用いた場合には、本実施例中の「光軸」という表現を「像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路」と置き換えて構成してもよい。
【０１１５】
実施例２５
本発明の第２５実施例の実体顕微鏡は、上記実施例２４の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度が次の条件式(7)を満たすように、画像観察用接眼光学系と、実体顕微鏡接眼光学系とを一体で構成した点に特徴がある。
−２（１／ｍ）≦Ｓ≦０（１／ｍ） ……(7)
但し、Ｓは実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときの画像観察用接眼光学系の視度を示す。
視度―１（１／ｍ）は正常視力の観察者や、眼鏡等によって視力を矯正している観察者の平均視度である。
【０１１６】
このように構成すると、正常視力の観察者や、眼鏡等によって視力を矯正している観察者は実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）に調整すると良好な顕微鏡観察像を得ることができ、しかも、このとき画像観察用接眼光学系視度の実体顕微鏡接眼光学系視度に対するズレを最大１（１／ｍ）以下に抑えることができるため、観察者が画像を観察する際にも実使用上大幅に眼のピント調整をし直す必要がなく、顕微鏡観察像と画像との両方の像の交互観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１１７】
図５６は本発明の第２５実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。図中、１８２は実体顕微鏡本体部、１８６は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、１８７は結像光束を偏向させるプリズム、１８８は実体顕微鏡観察像の結像位置、１９９は接眼光学系を除く双眼鏡筒光学系を構成する各光学素子と、反射型ＬＣＤと、偏光ビームスプリッターと、ＬＥＤとを保持する光学素子保持部、１８４は視度が−１（１／ｍ）の位置にある実体顕微鏡接眼光学系、１９０は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置、２００は反射型ＬＣＤ、２０１は偏光ビームスプリッター、２０２はＬＥＤ、２０３は反射面に自由曲面を用いた非軸対称な光学系である画像観察用接眼光学系、１９２は画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、１９４は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸、１９７は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行に配置した画像観察用接眼光学系と反射型ＬＣＤとの間の画像中心と射出瞳中心とを結ぶ光路、２０４は実体顕微鏡接眼光学系と、画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５６に示す実体顕微鏡接眼光学系１８４、及び、画像観察用接眼光学系２０３は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１１８】
本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４は、自身の射出光軸１９４上を移動でき、実体顕微鏡観察像の結像位置１８８との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する実体顕微鏡接眼光学系１８４と一体に保持された、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸１９４と平行な画像観察用接眼光学系の画像中心と射出瞳中心とを結ぶ光路１９７よりも観察者の眼側に配置された画像観察用接眼光学系２０３も同時に移動するように構成されている。
実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１９０と画像観察用接眼光学系の射出瞳１９２の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両方の像とも非常に観察し易い状態となっている。
【０１１９】
さらに、本実施例では、条件式(7)を満たすように、実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度を−１（１／ｍ）に調整した際に、同時に移動する画像観察用接眼光学系２０３も視度が−１（１／ｍ）になるように構成されている。
【０１２０】
本実施例はこのように構成したので、図５６の状態から実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度調整しても、画像観察用接眼光学系２０３も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係が変化することが無い。よって、視度調整の影響を受けることなく、常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
また、反射型ＬＣＤ２００、偏光ビームスプリッター２０１、ＬＥＤ２０２は、実体顕微鏡接眼光学系の視度調整に関係なく不動に構成することで、実体顕微鏡ハウジング内部に反射型ＬＣＤ、偏光ビームスプリッター、ＬＥＤ等の移動スペースを確保する必要性をなくすことができ、小型化が可能となる。
【０１２１】
さらに、正常視力の観察者や、眼鏡等によって視力を矯正している観察者の平均視度−１（１／ｍ）においては、両方の接眼光学系の視度ズレが発生せず、観察者が両方の像を交互に観察する際に眼のピント調整をし直す必要がないため、両像の観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１２２】
実施例２６
本発明の第２６実施例の実体顕微鏡は、上記実施例２５の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の焦点距離とが次の条件式(8)を満たしている点に特徴がある。
０．４≦Ｆｂ2／Ｆａ2≦１．６ ・・・・・・(8)
但し、Ｆａ（ｍｍ）は実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離、Ｆｂ（ｍｍ）は画像観察用接眼光学系の焦点距離をそれぞれ示す。
【０１２３】
画像観察用接眼光学系は、視度調整の際に実体顕微鏡接眼光学系と同時に移動するため、移動に対する視度の変化方向が実体顕微鏡接眼光学系と同じとなっている。
この視度の変化方向が同じことに加えて、両方の接眼光学系の焦点距離が上記条件式(8)を満たしていると、互いの接眼光学系の、移動量に対する視度の変化量の差が少なくなり、実体顕微鏡接眼光学系を移動させて、視度を−５（１／ｍ）から５（１／ｍ）の範囲でどこに合わせても、画像観察用接眼光学系の視度も実体顕微鏡接眼光学系の視度と同等に変化し、両方の接眼光学系の互いの視度のズレを少なくすることができ、観察者が両方の像を交互に観察する際に大幅に眼のピント調整をし直す必要がないため、両方の像の観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１２４】
図５７は本発明の第２６実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。図中、１８２は実体顕微鏡本体部、１８６は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、１８７は結像光束を偏向させるプリズム、１８８は実体顕微鏡観察像の結像位置、２０５は接眼光学系を除く双眼鏡筒光学系を構成する各光学素子と、小型ＬＣＤと、リレー光学系とを保持する光学素子保持部、１８４は視度が−１（１／ｍ）の位置にある実体顕微鏡接眼光学系、１９０は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置、１９１は小型の反射型ＬＣＤ、２０６はリレー光学系、２０７はリレー光学系による画像結像位置、２０３は反射面に自由曲面を用いた非軸対称な光学系である画像観察用接眼光学系、１９２は画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、１９４は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸、１９７は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行に配置した画像観察用接眼光学系と小型ＬＣＤとの間の画像中心と射出瞳中心とを結ぶ光路、２０８は実体顕微鏡接眼光学系と、画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５７に示す実体顕微鏡接眼光学系１８４、及び、画像観察用接眼光学系２０３は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１２５】
本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４は、自身の射出光軸１９４上を移動でき、実体顕微鏡観察像の結像位置１８８との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する実体顕微鏡接眼光学系１８４と一体に保持された、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸１９４と平行な画像観察用接眼光学系の画像中心と射出瞳中心とを結ぶ光路１９７よりも観察者の眼側に配置された画像観察用接眼光学系２０３も同時に移動するように構成されている。
実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１９０と画像観察用接眼光学系の射出瞳１９２の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両方の像とも非常に観察し易い状態となっている。
【０１２６】
また、本実施例では、条件式(7)を満たすように、実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度を−１（１／ｍ）に調整した際に、同時に移動する画像観察用接眼光学系２０３も視度−１（１／ｍ）になるように構成し、さらに、実体顕微鏡接眼光学系１８４の焦点距離を２５ｍｍ、画像観察用接眼光学系２０３の焦点距離を３０ｍｍとし、条件式(8)を満たしている。
【０１２７】
本実施例はこのように構成したので、図５７の状態から実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度調整しても、画像観察用接眼光学系２０３も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係が変化することが無い。よって、視度調整にかかわらず常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
また、小型ＬＣＤ１９１、リレー光学系２０６は、実体顕微鏡接眼光学系１８４の視度調整に関係なく不動に構成することで、実体顕微鏡ハウジング内部に小型ＬＣＤ、リレー光学系の移動スペースを確保する必要性をなくすことができ、小型化が可能となる。
【０１２８】
また、両方の接眼光学系は、ともに視度が−１（１／ｍ）の位置で一体的に保持されてているため、視度が−１（１／ｍ）の位置における両方の接眼光学系の視度ズレは生じない。また、両方の接眼光学系は同時に移動するため、移動量に対する視度の変化方向は一致し、かつ、両方の接眼光学系の焦点距離が条件式(8)を満たす上記の値をとっているため、接眼光学系の移動量に対する視度の変化量の差が少なくなり、実体顕微鏡接眼光学系を−５（１／ｍ）〜５（１／ｍ）の範囲で視度調整しても実体顕微鏡接眼光学系１８４の視度と画像観察用接眼光学系２０３の視度との差を最大０．８４（１／ｍ）以内に収めることができる。よって、観察者が両方の像を交互に観察する際に大幅に眼のピント調整をし直す必要がないため、両方の像の観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１２９】
実施例２７
本発明の第２７実施例の実体顕微鏡は、上記実施例２４の実体顕微鏡において、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度も−１（１／ｍ）になるように、画像観察用接眼光学系と実体顕微鏡接眼光学系とを一体に構成し、かつ、実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と画像観察用接眼光学系の焦点距離とが一致している点に特徴がある。
【０１３０】
画像観察用接眼光学系は、視度調整の際に実体顕微鏡接眼光学系と同時に移動するため、移動に対する視度の変化方向が実体顕微鏡接眼光学系と同じとなっている。
この視度の変化方向が同じことに加えて、両方の接眼光学系の焦点距離が一致していると、互いの接眼光学系の移動量に対する視度の変化量も一致する。
また、両方の接眼光学系は共に視度が−１（１／ｍ）で一体に構成されているため、常に実体顕微鏡接眼光学系と画像観察用接眼光学系の視度は一致する。
よって、観察者は、実体顕微鏡接眼光学系の視度調整をするだけで、同時に適切な視度に調整された画像観察用接眼光学系での画像観察が達成され、また、両方の像の観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１３１】
図５８は本発明の第２７実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。図中、１８２は実体顕微鏡本体部、１８６は双眼鏡筒光学系の結像レンズ、１８７は結像光束を偏向させるプリズム、１８８は実体顕微鏡観察像の結像位置、２０９は接眼光学系を除く双眼鏡筒光学系を構成する各光学素子と、小型ＬＣＤと、リレー光学系とを保持する光学素子保持部、１８４は視度が−１（１／ｍ）の位置にある実体顕微鏡接眼光学系、１９０は実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置、１９１は小型ＬＣＤ、２０６はリレー光学系、２０７はリレー光学系による画像結像位置、１９６は画像観察用接眼光学系、１９２は画像観察用接眼光学系の射出瞳結像位置、１９４は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸、１９７は実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行に配置した画像観察用接眼光学系と小型ＬＣＤとの間の光軸、２１０は実体顕微鏡接眼光学系と、画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部、２１１は可動光学素子保持部２１０を光学素子保持部２０９に対して移動させるためのラック及びピニオンをそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５８に示す実体顕微鏡接眼光学系１８４、及び、画像観察用接眼光学系１９６は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１３２】
本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４は、自身の射出光軸１９４上を移動でき、実体顕微鏡観察像の結像位置１８８との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する実体顕微鏡接眼光学系１８４と一体に保持された、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸１９４と平行な画像観察用接眼光学系の光軸１９７よりも観察者の眼側に配置された画像観察用接眼光学系１９６も同時に移動するように構成されている。
実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳１９０と画像観察用接眼光学系の射出瞳１９２の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両像ともに非常に観察し易い状態となっている。
【０１３３】
また、本実施例では、実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度を−１（１／ｍ）に調整した際に、同時に移動する画像観察用接眼光学系１９６も視度が−１（１／ｍ）になるように構成し、さらに、実体顕微鏡接眼光学系１８４の焦点距離と、画像観察用接眼光学系１９６の焦点距離とを共に２５ｍｍとしている。
【０１３４】
本実施例はこのように構成したので、図５８の状態から実体顕微鏡接眼光学系１８４を移動させて視度調整しても、画像観察用接眼光学系１９６も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係が変化することが無い。よって、視度調整の影響を受けることなく、常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
また、小型ＬＣＤ１９１、リレー光学系２０６は、実体顕微鏡接眼光学系の視度調整に関係なく不動に構成することで、実体顕微鏡ハウジング内部に小型ＬＣＤ、リレー光学系の移動スペースを確保する必要性をなくすことができ、小型化が可能となる。
【０１３５】
また、両方の接眼光学系は、ともに視度が−１（１／ｍ）の位置で一体に保持されているため、視度が−１（１／ｍ）の位置における両方の接眼光学系の視度のズレは生じない。また、両方の接眼光学系は同時に移動するため、移動量に対する視度の変化方向は一致し、かつ、両方の接眼光学系の焦点距離も一致しているため、接眼光学系の移動量に対する視度の変化量も一致し、実体顕微鏡接眼光学系の視度を変化させても、常に実体顕微鏡接眼光学系の視度と画像観察用接眼光学系の視度が一致している。よって、観察者は、実体顕微鏡接眼光学系の視度調整をするだけで、同時に適切な視度に調整された画像観察用接眼光学系での画像観察が得られ、また、両方の像の観察のし易さを良好に保つことができる。
【０１３６】
実施例２８
本発明の第２８実施例の実体顕微鏡は、請求項１に記載の実体顕微鏡、上記実施例１３〜１９，２１，２３〜２７のいずれかの実体顕微鏡において、前記顕微鏡観察像が、顕微鏡観察像を表示する画像表示手段に表示された画像である点に特徴がある。
【０１３７】
請求項１に記載の実体顕微鏡、上記実施例１３〜１９，２１，２３〜２７のいずれかの実体顕微鏡の顕微鏡観察像を、顕微鏡を表示する画像表示手段に表示された画像に置き換えて構成しても、上記それぞれの請求項、実施例に記載の技術で得られる利点をそのまま得ることができる。
【０１３８】
図５９，６０は本発明の第２８実施例を示し、図５９は本実施例に係る実体顕微鏡の外観斜視図、図６０は図５９の実体顕微鏡の双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。
図５９中、２２１は被観察物体、２２２は実体顕微鏡本体部、２２３は内部に顕微鏡観察像を撮像する左右一対のＣＣＤと、前記ＣＣＤにより撮像された顕微鏡画像を表示する左右一対の第１の小型ＬＣＤと、その他の画像を表示する左右一対の第２の小型ＬＣＤとを内蔵する実体顕微鏡双眼鏡筒部、２２４は第１の小型ＬＣＤに表示された顕微鏡画像を観察者の眼へと導く顕微鏡画像観察用接眼光学系、２２５は第２の小型ＬＣＤに表示されたその他の画像を観察者の眼へと導くその他の画像観察用接眼光学系、２２６は実体顕微鏡双眼鏡筒部に内蔵されたＣＣＤをコントロールし映像を作るカメラコントロールユニット、２２７はＣＣＤとカメラコントロールユニットとをつなぐ映像信号ケーブル、２２８はカメラコントロールユニットと前記第１の小型ＬＣＤとをつなぐ映像信号ケーブル、２２９は前記第２の小型ＬＣＤに表示する画像を作成するコンピューター、２３０はコンピューターと前記第２の小型ＬＣＤとをつなぐ映像信号ケーブルをそれぞれ示している。
【０１３９】
図６０中、２２２は実体顕微鏡本体部、２２３は実体顕微鏡双眼鏡筒部、２３１は撮像光学系、２３２は顕微鏡観察像を撮像するＣＣＤ、２３３はＣＣＤ２３２で撮像した顕微鏡観察像を表示する第１の小型ＬＣＤ、２３４は顕微鏡画像リレー光学系、２３５は顕微鏡画像リレー光学系２３４による顕微鏡画像の結像位置、２２４は顕微鏡画像観察用接眼光学系、２３６は顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、２３７は顕微鏡画像以外の、その他の画像を表示する第２の小型ＬＣＤ、２３８はその他の画像リレー光学系、２３９はその他の画像リレー光学系２３８によるその他の画像の結像位置、２２５はその他の画像観察用接眼光学系、２４０はその他の画像観察用接眼光学系の射出瞳位置、２４１は撮像光学系と、ＣＣＤと、第１小型ＬＣＤと、顕微鏡画像リレー光学系と、第２の小型ＬＣＤと、その他の画像リレー光学系等とを保持する光学素子保持部、２４２は顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出光軸、２４３は顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出光軸と平行に配置したその他の画像観察用接眼光学系の光軸、２４４は顕微鏡画像観察用接眼光学系とその他の画像観察用接眼光学系とを一体に保持し、顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出光軸方向に移動可能な可動光学素子保持部をそれぞれ示している。
本実施例は本発明の請求項１の実体顕微鏡に対応する実施例であり、図５９，６０に示す第１の小型ＬＣＤに表示された顕微鏡画像を観察者の眼へと導く顕微鏡画像観察用接眼光学系２２４、及び、第２の小型ＬＣＤに表示されたその他の画像を観察者の眼へと導くその他の画像観察用接眼光学系２２５は、本発明の請求項１の実体顕微鏡における「二種類の接眼光学系」に相当する。
【０１４０】
本実施例では、顕微鏡画像観察用接眼光学系２２４は、自身の射出光軸２４２上を移動でき、顕微鏡画像の結像位置２３５との距離を変えることで視度を変化させて、視度調整をすることができるようになっている。また、この視度調整に伴い移動する顕微鏡観察用接眼光学系２２４と一体に保持された、顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出光軸２４２と平行なその他の画像観察用接眼光学系の光軸２４３よりも観察者の眼側に配置されたその他の画像観察用接眼光学系２２５も同時に移動するように構成されている。
顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出瞳２３６とその他の画像観察用接眼光学系の射出瞳２４０の位置は、観察者がそれぞれの像を見ようとした際の瞳孔の位置に重なる関係になっており、観察者にとって両方の像とも非常に観察し易い状態となっている。
【０１４１】
また、本実施例では、顕微鏡画像観察用接眼光学系２２４を移動させて視度を−１（１／ｍ）に調整した際に、同時に移動するその他の画像観察用接眼光学系２２５も視度が−１（１／ｍ）になるように構成し、さらに、顕微鏡画像観察用接眼光学系２２４の焦点距離と、その他の画像観察用接眼光学系２２５の焦点距離とを共に２５ｍｍとしている。
【０１４２】
本実施例はこのように構成したので、図６０の状態から顕微鏡画像観察用接眼光学系２２４を移動させて視度調整しても、その他の画像観察用接眼光学系２２５も同時に移動するため、常に両方の接眼光学系の射出瞳どうしの位置関係が変化することが無い。よって、視度調整の影響を受けることなく、常に良好な両方の像の観察を観察者に提供することができる。
また、第２の小型ＬＣＤ２３７、その他の画像リレー光学系２３８は、顕微鏡画像観察用接眼光学系の視度調整に関係なく不動に構成することで、実体顕微鏡双眼鏡筒部ハウジング内部にこれらの移動スペースを確保する必要性をなくすことができ、小型化が可能となる。
【０１４３】
また、両方の接眼光学系は、ともに視度が−１（１／ｍ）の位置で一体に保持されているため、視度が−１（１／ｍ）の位置における両方の接眼光学系の視度のズレは生じない。また、両方の接眼光学系は同時に移動するため、移動量に対する視度の変化方向は一致し、かつ、両方の接眼光学系の焦点距離も一致しているため、接眼光学系の移動量に対する視度の変化量も一致し、顕微鏡画像観察用接眼光学系の視度を変化させても、常に顕微鏡画像観察用接眼光学系の視度とその他の画像観察用接眼光学系の視度とが一致している。よって、観察者は、顕微鏡画像観察用接眼光学系の視度調整をするだけで、同時に適切な視度に調整されたその他の画像観察用接眼光学系での画像観察が達成され、また、両方の像の観察のし易さを良好に保つことができる。
なお、本実施例は、図６０では、第１の小型ＬＣＤに顕微鏡画像を表示し、第２の小型ＬＣＤにその他の画像を表示するように構成したが、第１の小型ＬＣＤのその他の画像を表示し、第２の小型ＬＣＤに顕微鏡画像を表示しても良いし、任意に表示画像を互いに切り替えるように構成しても良い。
【０１４４】
以上説明したように、本発明の実体顕微鏡は、特許請求の範囲に記載した特徴の他に下記のような特徴を有している。
【０１４５】
（１）顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系の一部をなす第一レンズと、前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系を構成する第二レンズとが一体に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の実体顕微鏡。
【０１４６】
（２）前記第一レンズは中心部に形成された屈折レンズ部分であり、前記第二レンズは前記中心部を取り巻いて形成されたフレネルレンズ部分である上記（１）に記載の実体顕微鏡。
【０１４７】
（３）顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系と前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系を構成するレンズの一部が共用されていて、該レンズの一部の面は一部分が反射面として他部分が透過面として使用されていることを特徴とする請求項１または上記（１）に記載の実体顕微鏡。
【０１４８】
（４）前記レンズは少なくとも一面が対称面を持たない曲面を有するプリズム状プラスチック成形レンズであって、前記反射面と透過面は前記曲面に形成されている上記（３）に記載の実体顕微鏡。
【０１４９】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、顕微鏡観察像と共に内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像等各種の画像情報を互いの像情報を十分に得られない状態となってしまう程失うことなく適切且つ同時に観察者に提供することの出来る実体顕微鏡を提供することが出来る。
【０１６９】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、顕微鏡観察像と共に内視鏡画像やＣＴ・ＭＲ画像等各種の画像情報を互いの像情報を失うことなく適切且つ同時に観察者に提供することの出来る実体顕微鏡を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】顕微鏡観察画像と画像表示手段に表示された画像の拡大像の配置を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例における鏡体部の概略構成を示す断面図である。
【図４】第２実施例による顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像の拡大像の配置を示す説明図である。
【図５】 本発明の参考例としての第３実施例における手術用顕微鏡の双眼鏡筒部及び接眼部の光学配置を示す側面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】第３実施例による顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像の拡大像の配置を示す説明図である。
【図８】本発明の第４実施例における手術用顕微鏡システムの全体構成を示す説明図である。
【図９】第４実施例における手術用顕微鏡の鏡体部内部の光学配置を示す断面図である。
【図１０】 本発明の参考例としての第５実施例における手術用顕微鏡の双眼鏡筒部の断面図である。
【図１１】本発明の第６実施例における手術用顕微鏡の接眼部の断面図である。
【図１２】顕微鏡観察像と画像表示手段に表示される各種画像の拡大像との配置関係を例示した説明図である。
【図１３】本発明の第７実施例に係る手術用顕微鏡の外観斜視図である。
【図１４】第７実施例における双眼鏡筒部内の光学配置を示す断面図である。
【図１５】第７実施例による手術用顕微鏡の観察視野内の各種画像の様子を示す説明図である。
【図１６】本発明の第８実施例に係る手術用顕微鏡の双眼鏡筒部と接眼部内の光学配置を示す断面図である。
【図１７】第８実施例に係る手術用顕微鏡の接眼部光学系の斜視図である。
【図１８】第８実施例に係る手術用顕微鏡の観察視野内に表われる各種画像の様子を示す説明図である。
【図１９】 本発明の参考例としての第９実施例に係る手術用顕微鏡の双眼鏡筒部内と接眼部の光学配置を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１０実施例に係る手術用顕微鏡の概略側面図である。
【図２１】本発明の第１１実施例に係る手術用顕微鏡の鏡体部に内蔵される対物光学系や変倍光学系の光学配置を示す斜視図である。
【図２２】第１１実施例における手術用顕微鏡の双眼鏡筒部内の光学配置を示す拡大図である。
【図２３】図２２の平面図である。
【図２４】図２２の右側面図である。
【図２５】第１１実施例に係る手術用顕微鏡の接眼部内の光学配置を示す拡大図である。
【図２６】第１１実施例に係る手術用顕微鏡の観察視野内に表われる各種画像の様子を示す説明図である。
【図２７】第１２実施例に係る実体顕微鏡の光学配置を示す断面図である。
【図２８】第１３実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示す。
【図２９】第１３実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図３０】第１４実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図３１】第１５実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示す。
【図３２】第１５実施例に係る手術用顕微鏡における観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図３３】図３２の顕微鏡における観察者が画像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図３４】第１６実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視している状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視している状態を示す。
【図３５】第１６実施例に係る手術用顕微鏡における観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図３６】図３５の顕微鏡における観察者が画像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図３７】第１７実施例に係る手術用顕微鏡の光学系配置構成図である。
【図３８】 (a)は本発明の第１８実施例の基本構成との比較例を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフが顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフより短い状態を示し、(b)は本発明の第１８実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフが顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフより長い状態を示す。
【図３９】第１８実施例に係る手術用顕微鏡の接眼光学系周辺の光学系配置構成図である。
【図４０】第１９実施例の基本構成を示す実体顕微鏡の接眼光学系の配置構成図であり、(a)は観察者が顕微鏡観察像を注視しているときの状態、(b)は観察者が画像表示手段に表示された画像を注視しているときの状態を示す。
【図４１】第１９実施例に係る手術用顕微鏡における観察者が顕微鏡像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図４２】図４１の顕微鏡における観察者が画像を注視しているときの状態を示す光学系配置構成図である。
【図４３】第２０実施例に用いるイエンチ式眼幅調整機構の説明図である。
【図４４】ジーテントップ式眼幅調整機構の説明図である。
【図４５】ジーテントップ式眼幅調整機構を備えた双眼鏡筒部の接眼光学系保持枠に、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持させて眼幅調整したときの左右の顕微鏡像及び画像の位置関係の変化を示す状態説明図である。
【図４６】第２０実施例に係る手術用顕微鏡の外観斜視図である。
【図４７】第２１実施例に係る手術用顕微鏡における、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳がともに最大になるように、射出瞳の大きさを可変にする機構が作用している状態を示す、光学系配置構成図である。
【図４８】図４７の顕微鏡における、両方の接眼光学系の射出瞳がともに最小になるように、射出瞳の大きさを可変にする機構が作用している状態を示す光学系配置構成図である。
【図４９】第２２実施例に係る手術用顕微鏡のイエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒部の光学系配置の正面図である。
【図５０】図４９の双眼鏡筒部の光学系を左側方よりみた図である。
【図５１】像を観察するときの観察者の瞳孔位置を示す接眼光学系の配置構成図である。
【図５２】図５１において、実体顕微鏡接眼光学系のみを視度調整できるようにした接眼光学系の配置構成図である。
【図５３】第２３実施例に係る実体顕微鏡の外観斜視図である。
【図５４】図５３の実体顕微鏡の双眼鏡筒分光学系の概略構成を示す断面図である。
【図５５】第２４実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。
【図５６】第２５実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。
【図５７】第２６実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概観構成を示す断面図である。
【図５８】第２７実施例に係る実体顕微鏡双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。
【図５９】第２８実施例に係る実体顕微鏡の外観斜視図である。
【図６０】図５９の実体顕微鏡の双眼鏡筒部光学系の概略構成を示す断面図である。
【図６１】従来の実体顕微鏡の接眼鏡筒部分の断面図である。
【図６２】従来の実体顕微鏡の観察視野内に表われる画像の様子を示す説明図である。
【図６３】従来の実体顕微鏡の観察視野内に表われる各種画像の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 顕微鏡鏡体部
２ 双眼鏡筒部
３，３’，１８１，２２１ 被観察物体
４ 対物光学系
５ 変倍光学系
６ 結像光学系
７ 顕微鏡像観察用接眼光学系
８ 偏向手段
９ （第一の）画像表示手段
９’ 第二の画像表示手段
９” 第三の画像表示手段
１０，１７３，１９６，２０３ 画像観察用接眼光学系
１１ 観察者
１２ アイポイント
１３ プラスチック成形レンズ
１４，４２ レンズ
１４ａ レンズの第一面
１４ｂ レンズの第二面
１４ｃ レンズの第三面
１５ 反射ミラー
１６ 接眼部
１７ 手術用顕微鏡の光源
１８ ライトガイドテーブル
１９ 内視鏡
２０ 内視鏡の光源
２１ ライトガイドケーブル
２２ カメラヘッド
２３ カメラヘッドのコントローラー
２４ 超音波断層撮影プローブ
２５ 超音波断層撮影プローブのコントローラー
２６ ナビゲーションシステム
２７ カメラアレイ
２８ コンピューター
２９ ＣＴシステム
３０ ＭＲＩシステム
３１ 画像表示手段のコントローラー
３２ 光路挿入手段
３３ 画像挿入光学系
３４ ケーブル
３５ 双眼鏡筒光学系
３６ 接眼光学系の結像位置
３７，５１，７９，１０２，１４２，２０６，２３４，２３８
画像リレー光学系
３８ プリズム
３９，１８６ 双眼鏡筒光学系の結像レンズ
４０，１８７ 結像光束を偏向させるプリズム
４１ 中間像位置
４２ａ 顕微鏡像観察用接眼光学系の一部をなすレンズ部分
４２ｂ 画像観察用接眼光学系部分
４３ ハウジング
４４ ビームスプリッター
４５ リレー光学系の前群
４６ リレー光学系の後群
４７ 偏向プリズム
４８ 画像挿入光学系
４９ 撮影光学系
５０ ＣＣＤ等の固体撮像素子
５２ マイクロレンズアレイ
６１，７４，１１３，１３８，１５２
顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系
６２，６２'，８２，８４，９９，１１５，１３９，１６１
画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系
６３ 互いの光軸の交点より接眼光学系寄りの領域
６４ 互いの光軸の交点より接眼光学系寄りでない領域
６５ 接眼光学系６１の射出瞳の中心位置
６５'，７５ 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳を配置する位置
６６ 接眼光学系６２の射出瞳の中心位置
６６'，８３ 画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳を配置する位置
６７，１７２ 観察者の眼球
６８，１７６ 観察者の瞳孔
６８'，１７７ 画像を注視している時の瞳孔
６９ 眼球の回転中心
７０ 手術用顕微鏡の鏡体部
７１、７１'，１００，１４７ 結像光学系
７２ 顕微鏡光路を偏向させるプリズム
７３ 顕微鏡観察像の結像位置
７６，２００ 反射型ＬＣＤ
７７，２０１ 偏光ビームスプリッター
７８，２０２ ＬＥＤ
８０，２０７，２３５，２３９ 画像の結像位置
８１，９８，１０３，１２０，１５０，１５１，１５４，１５５，１５９，１６０ 光路を偏向させるプリズム
８５，１５３，１９１，２３３，２３７ 小型ＬＣＤ
８６ 小型ＬＣＤ保持移動機構
８７，９２，９４，９５，９６，１０５，１１２，１１６，１１７
観察者の観察状態
８８ 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳
８９ 画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の射出瞳
９０，９７ 観察者の瞳孔から眼球内へ入射する顕微鏡観察像の光束
９１，９３ 観察者の瞳孔から眼球内へ入射する画像の光束
１０１ 顕微鏡観察像を観察者が観察する場合の画角
１０４ 画像を観察者が観察する場合の画角
１０６，１１０ 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフ
１０７，１０８，１１１ 画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフ
１０９ 手術用顕微鏡双眼鏡筒の結像光学系部
１１４ プラスチック成形で加工され接眼光学系１１３の一部と接眼光学系１１５の一部とが一体となったレンズ
１１８ 双眼鏡筒部結像光学系
１１９，１２２，１４８ 光路を偏向させるミラー
１２０，１４９ シュミット型イメージローテーター
１２３ 結像位置
１２４ 接眼光学系
１２５ 平行四辺形プリズム
１２６ 平行四辺形プリズムに入射する光軸
１２７ 眼幅を最小にしたときに観察者が左眼で観察する顕微鏡観察像
１２８ 眼幅を最小にしたときに観察者が左眼で観察する画像
１２９ 眼幅を最小にしたときに観察者が右眼で観察する顕微鏡観察像
１３０ 眼幅を最小にしたときに観察者が右眼で観察する画像
１３１ 眼幅を最大にしたときに観察者が左眼で観察する顕微鏡観察像
１３２ 眼幅を最大にしたときに観察者が左眼で観察する画像
１３３ 眼幅を最大にしたときに観察者が右眼で観察する顕微鏡観察像
１３４ 眼幅を最大にしたときに観察者が右眼で観察する画像
１３５ 手術用顕微鏡の鏡体部ハウジング
１３６ 双眼鏡筒部ハウジング
１３７ 接眼光学系部分を保持するメカ枠
１４０ 光束散乱素子
１４１ 光束散乱素子により拡大された接眼光学系の射出瞳
１４３ 光束幅決定素子
１４４ 光束幅決定素子により拡大された接眼光学系の射出瞳
１４５ 光束散乱素子の移動により縮小された接眼光学系の射出瞳
１４６ 光束幅決定素子により縮小された接眼光学系の射出瞳
１５６ 画像投影光学系
１５７ コリメート光学系
１５８ コリメート光学系より射出するアフォーカル光束を結像する結像光学系
１６２ 画像投影光学系の一部をそれぞれ構成しているコリメート光学系と結像光学系との間の光軸
１７１，１８４ 実体顕微鏡接眼光学系
１７２ 実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳
１７４ 画像観察用接眼光学系の射出瞳
１８２，２２２ 実体顕微鏡本体部
１８３，２２３ 実体顕微鏡双眼鏡筒部
１８６ 双眼鏡筒光学系の結像レンズ
１８８ 実体顕微鏡観察像の結像位置
１８９，１９３，１９５，１９８，１９９，２０４，２０５，２０８，２０９，２１０，２４１，２４４ 光学素子保持部
１９０ 実体顕微鏡接眼光学系の射出瞳位置
１９２ 画像観察用接眼光学系の射出瞳位置
１９４ 実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸
１９７ 画像観察用接眼光学系の光軸
２１１ ラック及びピニオン
２２４ 顕微鏡画像観察用接眼光学系
２２５ その他の画像観察用接眼光学系
２２６ カメラコントロールユニット
２２７，２２８，２３０ 映像信号ケーブル
２２９ コンピューター
２３１ 撮像光学系
２３２ ＣＣＤ
２３６ 顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出瞳位置
２４０ その他の画像観察用接眼光学系の射出瞳位置
２４２ 顕微鏡画像観察用接眼光学系の射出光軸
２４３ その他の画像観察用接眼光学系の射出光軸
Ｉ 顕微鏡像
ＭＩ 顕微鏡観察像
ＭＩ' 視野から消えた顕微鏡観察像
ＲＩ，ＲＩ′，ＲＩ″ 画像表示手段に表示された画像の拡大像
ＲＩ１ 内視鏡画像の拡大像
ＲＩ２ ＣＴ・ＭＲ画像の拡大像
Ｏ１ 顕微鏡像観察用接眼光学系の光軸
Ｏ２ 画像観察用接眼光学系の光軸（又は接眼光学系が拡大する画像の中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路）
Ｐ 光軸と光軸（又は光路）との交点
Ｑ 注視点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stereomicroscope such as a surgical microscope suitable for simultaneously providing a viewer with a microscope observation image and a plurality of other image information.
[0002]
[Prior art]
Conventional stereo microscopes such as surgical microscopes have played an important role in improving the efficiency of surgery by providing the surgeon with a magnified image of the surgical site in surgical operations such as neurosurgery, otolaryngology, and ophthalmology. Yes. In recent years, not only magnified images of the surgical site with a stereomicroscope, but also medical images that are effective for surgery, such as tomographic images and endoscopic images of CT, MR, and ultrasound around the surgical site, are available before and / or during surgery. You can now get more than one. Although these images, including a microscopic image, are effective information for surgery even when viewed alone, more information can be provided to the surgeon by comparing and considering each other's images.
[0003]
Therefore, it is desirable to be able to observe a microscope observation image, a CT / MR image, and an endoscope observation image at the same time while looking through a stereomicroscope during the operation. Conventionally, other images can be observed while looking through such a microscope. A stereomicroscope is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-333047. FIG. 61 shows the eyepiece tube portion of the stereomicroscope. In addition to the stereomicroscope binocular tube optical system OS, the image display means ID and the image displayed on the image display means ID are transferred to the eyepiece IP. It has a projection optical system PS that guides it, and the eyepiece lens IP allows the microscope observation image and the image displayed on the image display means ID to be observed simultaneously.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since a plurality of images are guided to one eyepiece lens IP in this configuration, a part of the microscope observation image MI is shielded as shown in FIG. 62 and displayed on the image display means ID in the shielded part. The image RI appears. In other words, in this conventional example, a part of the microscopic observation image is scraped to view other image information at the same time. In general, tomographic images and endoscopic images obtained by CT / MR are very high-definition, and sufficient information cannot be obtained unless the surgeon can see them at a certain size. When the CT / MR image is viewed together with the image, the amount of the microscopic observation image is reduced, but not reduced. In addition, as shown in FIG. 63, when a plurality of images such as an endoscopic image RI1, a CT image RI2, and an MR image RI3 are made visible at the same time as the microscopic observation image MI, the microscopic observation image is obtained. Is almost cut off, and information from the most important microscope observation image in the operation cannot be obtained sufficiently. As described above, in the stereoscopic microscope according to the prior art, it is difficult to simultaneously transmit a plurality of other pieces of image information to the operator in a state where information from a microscope observation image is sufficiently obtained.
[0005]
  The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is not only to provide an observer with a microscope observation image but also an endoscope together with the microscope observation image. Multiple image information such as images and CT / MR images, and mutual image informationIt will be in a state that can not be obtained sufficientlyThe present invention intends to provide a stereoscopic microscope such as a surgical microscope that can be provided to an observer at the same time without losing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the stereomicroscope according to the present invention is a stereomicroscope that enables simultaneous observation of the microscope observation image and the image displayed on the image display means, and is displayed on the microscope observation image and the image display means. Image and,To the eyes of the observer, In the area where the images do not overlap each other within the viewing field range,separatelyVia the optical axis or optical path connecting the image center and the center of gravity of the exit pupilTwo types of eyepiece optical systems are provided.
[0007]
  Further, the stereomicroscope according to the present invention is a microscope observation image.And paintingIn the stereomicroscope capable of simultaneously observing the image displayed on the image display means, a first eyepiece optical system for magnifying the microscope observation image in the microscope main body,FirstImage display means;The firstThe light beam emitted from the image displayed on the image display means is incident on the pupil of the observer who observes the microscope observation image without passing through the first eyepiece optical system.,To the observerThe firstMagnify the image displayed on the image display meansAs you can,The image displayed on the first image display means in a region that does not overlap with the microscope observation image within the gazing range,Separate from the first eyepiece optical systemIs guided through the optical axis or the optical path connecting the center of the image and the center of gravity of the exit pupil.The first optical system as the second eyepiece optical systemWith,Furthermore, the second image display means and the second image display meansA second light beam emitted from the image displayed on the image display means is inserted into the microscope optical system, and is superimposed on the imaging position of the microscope observation image magnified and observed through the first eyepiece optical system. OpticalSystemIt is characterized by having prepared.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention is characterized by having an eye point that can be observed simultaneously without losing the microscope observation image and the image.
  In the stereomicroscope according to the present invention, the eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye has an exit pupil diameter that is at least twice the exit pupil diameter of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye. It is characterized by having.
  The stereomicroscope according to the present invention is characterized in that an image display means and an eyepiece optical system for guiding the image to the eyes of an observer are arranged in one housing, and the housing is detachable from the microscope body. It is said.
  The stereomicroscope according to the present invention has an exit pupil diameter P (mm) of an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. When the angle formed by the optical axes of the both eyepiece optical systems is α (°), the condition of P> 20 sin α-2 is satisfied.
  Further, the stereomicroscope according to the present invention includes an optical axis emitted from an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to the observer's eye, and an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit optical axes are arranged so as to intersect with each other, and the exit pupils of the eyepiece optical systems are arranged closer to the eyepiece optical system than the intersection of the optical axes of the eyepiece optical systems.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention emits both the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. The position where the pupil is arranged satisfies the following conditional expression (1).
      3 ≦ L ≦ 25 (1)
  However, L (mm) is the intersection of the optical axis of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer and the optical axis of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer. The distance from each to the exit pupil is shown.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention includes any one of an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit pupil diameter of the eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (2), and the exit pupil diameter of the other eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (3).
      6sinθ ≦ φ ≦ 50sinθ (2)
      0 <φ ′ <Lsin (θ / 2) (3)
  However, φ (mm) is the eyepiece optical system of either one of the eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit pupil diameter of the system, φ ′ (mm) is the exit pupil diameter of the other eyepiece optical system, and θ (°) is the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and image display means The angle formed by the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the observer's eye, L (mm) is the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil. Show.
  The stereomicroscope according to the present invention includes both an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit pupil diameter satisfies the following conditional expression (4).
      6sinθ ≦ φ ”≦ 50sinθ (4)
  Where φ ″ (mm) is the exit pupil diameter of both eyepiece optical systems, and θ (°) is displayed on the optical axis exiting from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eyes and on the image display means. An angle formed by an optical axis emitted from an eyepiece optical system that guides an image to an observer's eye is shown.
  Further, the stereomicroscope according to the present invention emits from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer and the optical axis that exits from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye. The angle formed by the optical axis to be satisfied satisfies the following conditional expression (5).
      20 ° ≦ θ ≦ 80 ° (5)
  However, θ (°) is an optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscopic observation image to the eye of the observer and light emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer. Indicates the angle formed with the axis.
  In addition, the eye relief of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer is the eye relief of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer. It is characterized by being longer.
  The stereomicroscope according to the present invention includes both an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit pupil diameter satisfies the following conditional expression (6).
      0 <φ "'<Lsin (θ / 2) (6)
  Where φ ″ ′ (mm) is the exit pupil diameter of both eyepiece optical systems, and θ (°) is displayed on the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and on the image display means. The angle L (mm) formed with the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye indicates the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention provides a microscopic observation image of the binocular tube in which the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye has an Yeti type eye width adjustment mechanism. It is characterized by being held integrally with a mechanical frame that holds an eyepiece optical system that leads to the eye.
  The stereomicroscope according to the present invention includes at least one of an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system that guides an image displayed on the image display means to the observer's eye. It is characterized by having a mechanism for changing the size of the exit pupil.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention includes an image projection optical system that guides an image displayed on the image display unit to an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display unit to the eyes of an observer. The projection optical system includes a collimating optical system and an imaging optical system, and the collimating optical system collimates a light beam emitted from an image displayed on the image display means into an afocal light beam, and the imaging optical system includes The afocal light beam emitted from the collimating optical system is imaged on the eyepiece image plane of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer, and the imaging optical system includes: The aperture moves at least within a range in which the afocal light beam can be taken in.
  The stereomicroscope according to the present invention includes a stereomicroscope eyepiece optical system that guides a microscope observation image to an observer's eye, and an image observation eyepiece optical system that guides an image displayed on the image display means to the observer's eye. The image observation eyepiece optical system, the image display means, and the stereomicroscope eyepiece optical system are all configured to be simultaneously movable in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system.
  The stereomicroscope according to the present invention includes a stereomicroscope eyepiece optical system that guides a microscope observation image to an observer's eye, and an image observation eyepiece optical system that guides an image displayed on the image display means to the observer's eye. The image observation eyepiece optical system has:The eyepiece optical system for image observation and the aboveAn optical axis parallel to the emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system is provided on at least a part of the optical axis between the image display means and parallel to the emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. Arranged on the eye side of the observer with respect to the optical axis, and further configured so that the image observation eyepiece optical system and the stereomicroscope eyepiece optical system can be simultaneously moved in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. It is characterized by that.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention observes the image displayed on the image display means when the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of the observer is -1 (1 / m). The eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope eyepiece optical system are integrated so that the diopter of the eyepiece optical system for image observation leading to the eyes of the person satisfies the following conditional expression (7) It is said.
      -2 (1 / m) ≤ S ≤ 0 (1 / m) (7)
  However, S shows the diopter of the eyepiece optical system for image observation when the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system is set to -1 (1 / m).
  Further, the stereomicroscope according to the present invention includes a focal length of a stereomicroscope eyepiece optical system that guides a microscope observation image to an observer's eye, and an eyepiece for image observation that guides an image displayed on the image display means to the observer's eye. The focal length of the system satisfies the following conditional expression (8).
      0.4 ≦ Fb2/ Fa2≦ 1.6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ (8)
  However, Fa (mm) represents the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system, and Fb (mm) represents the focal length of the eyepiece optical system for image observation.
  In addition, the stereomicroscope according to the present invention observes the image displayed on the image display means when the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of the observer is -1 (1 / m). The eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope eyepiece optical system are integrally configured so that the diopter of the eyepiece optical system for image observation led to a person's eye is also −1 (1 / m), and the entity The focal length of the microscope eyepiece optical system is the same as the focal length of the eyepiece optical system for image observation.
  The stereomicroscope according to the present invention is characterized in that the microscope observation image is an image displayed on an image display means for displaying the microscope observation image.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on various examples illustrated in the drawings.
Example 1
  1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope. FIG. 2 is an enlarged image of a microscope observation image and an image displayed on an image display means. It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning. In the figure, 1 is a microscope body part, 2 is a binocular tube part, 3 is an object to be observed, 4 is an objective optical system that converts light from the object to be observed 3 into an afocal beam, 5 is a variable power optical system, 6 Is an image forming optical system, 7 is an eyepiece optical system for microscopic image observation, 8 is a deflecting means for guiding the imaged light beam, 9 is an image display composed of a small LCD or the like capable of displaying an endoscopic image, CT / MR image, etc. Means 10 is an eye observation optical system for image observation that enlarges the image displayed on the image display means 9 and provides it to the observer 11.
  The present embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in one stereomicroscope.
[0009]
As shown in the figure, a pair of microscope image observation eyepiece optical systems 7 are arranged corresponding to the left and right eyes of the observer 11, and a pair of the image observation eyepiece optical systems 10 are arranged for the left and right eyes of the observer 11. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 respectively arranged for the right eye and the left eye are configured so that their exit pupil positions overlap the eye point 12 of the observer 11. ing.
[0010]
Since the first embodiment is configured as described above, the microscope observation image MI and the enlarged image RI of the image displayed on the image display means 9 are simultaneously removed without being cut as shown in FIG. The observer 11 can obtain sufficient information from each image.
[0011]
In this embodiment, the exit pupil of the microscope image observation eyepiece optical system 7 and the exit pupil of the image observation eyepiece optical system 10 overlap each other as described above. Since the light beams emitted from the exit pupils need to enter at the same time, the pupil diameter is about 2 mm in the direction perpendicular to the optical axis of the microscope image observation eyepiece optical system 7 even if they are separated from each other without overlapping. Therefore, the distance between the peripheral portions of the exit pupils may be 2 mm or less. Further, the distance between the exit pupils may be 10 mm or less in the optical axis direction of the microscope image observation eyepiece optical system 7.
[0012]
In this embodiment, the image display means 9 and the image observation eyepiece optical system 10 are arranged in a single housing to form a unit, and this unit is configured to be detachable from the microscope body 1 of the microscope. For example, when there is an observer who does not require image observation other than the microscope observation image MI or when there is an observer who does not require image observation other than the microscope observation image MI, the common mirror body can be obtained simply by removing all or some of the units. It is possible to perform normal microscope observation with the part 1 as it is, and the function of the stereomicroscope can be doubled.
[0013]
Example 2
  3 and 4 show a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the binocular tube portion, and FIG. 4 is an enlarged image of a microscope observation image and an image displayed on the image display means. It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning. In the drawing, members substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. This embodiment differs from the first embodiment in that some of the lenses constituting the microscope image observation eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system are integrally formed with each other. In the figure, 13 has a role of an eyepiece optical system for observing a microscopic image, which is provided at the center to the observer 11 by enlarging the microscopic image 1, and the left and right end portions expand the image displayed on the image display means 9. This is a plastic molded lens having the role of an eye observation optical system for image observation provided to the observer 11.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. The plastic molded lens 13 shown in FIG. 3 has a central portion serving as a microscope image observation eyepiece optical system, and an image observation eyepiece. The left and right end portions having the role of the optical system correspond to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0014]
In this embodiment, since a frame member for separating the eyepiece optical system for microscopic image observation and the eyepiece optical system for image observation is not required, both eyepiece optical systems can be arranged close to each other, The angle α formed by the optical axis O1 of the observation eyepiece optical system and the optical axis O2 of the image observation eyepiece optical system can be reduced. Therefore, as shown in FIG. 4, the interval between the microscope observation image MI when actually observed and the enlarged image RI of the image displayed on the image display means 9 can be shortened. The human gaze field (the range where the head can be fixed and the center fixation can be fixed only by eye movement) is a circle with a radius of about 44 °, although there are individual differences. Then, when the magnified image RI is observed around the microscope observation image MI, it is out of the gazing range and cannot be observed simultaneously with the microscope observation image MI. Therefore, both images fall within the gazing field range, and both images can be easily observed simultaneously.
[0015]
Example 3
  5 to 7 show the present invention.As a reference exampleFIG. 5 is a side view showing an optical arrangement of a binocular tube part and an eyepiece part of a surgical microscope, FIG. 6 is a plan view of FIG. 5, and FIG. 7 is a microscope observation image and image display means. It is explanatory drawing which shows an example of arrangement | positioning of the enlarged image of the image displayed on small LCD as. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. This embodiment is characterized in that a part of lenses constituting the eyepiece optical system for microscopic image observation and the eyepiece optical system for image observation are shared. That is, reference numeral 14 denotes a lens, which is composed of a first surface 14a that is a transmission surface, a second surface 14b that serves as both a reflection surface and a transmission surface, and a curved surface that does not have a symmetrical surface, and is mirror-coated. A third surface 14c having a reflective surface portion and a transmissive surface portion is provided. Reference numeral 15 denotes a reflection mirror for reflecting the light beam emitted from the image displayed on the image display means 9 and guiding it into the lens 14.The
[0016]
Since the present embodiment is configured as described above, the light beam emitted from the microscope image I is incident on the first surface 14a of the lens 14, totally reflected by the second surface 14b, and the reflecting surface of the third surface 14c. The light is reflected by the portion, passes through the second surface, and is guided to the eyes of the observer 11. On the other hand, the light beam emitted from the image displayed on the image display means 9 is reflected by the reflection mirror 15, enters the transmission surface portion of the third surface 14 c of the lens 14, passes through the second surface, and passes through the observer 11. To the eyes. The exit pupil is superimposed on the eye point 12 of the observer 11 in both the microscope image observation eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system. As clearly shown in FIG. 6, the eyepiece optical system for image observation has a pair of reflecting mirrors 15 and small LCDs as the image display means 9 except for the lens 14 for each of the left and right eyes. It is configured. In addition, an endoscope image and a CT / MR image are displayed on these small LCDs.
[0017]
According to the present embodiment, it is possible to reduce the size of the eyepiece optical system for observing a microscopic image and the size of the entire eyepiece system. Further, since the frame member for separating the eyepiece optical system for microscopic image observation and the eyepiece optical system for image observation is unnecessary, the optical axis O1 of the eyepiece optical system for microscopic image observation and the light of the eyepiece optical system for image observation are used. It is possible to reduce the angle α formed with the axis O2. Therefore, as shown in FIG. 7, both the microscope observation image MI when actually observed and the enlarged image RI of the image displayed on the image display means 9 are within the gazing range, and both images are observed simultaneously. I can do it. Accordingly, it is possible to provide a small-sized surgical microscope that is optimal for transmitting a plurality of pieces of image information other than a microscope image and a microscope image.
[0018]
In the present embodiment, a small LCD is used as the image display means 9, but this small LCD is a small reflective ferroelectric that modulates the reflection intensity by receiving light from a small transmissive liquid crystal display device or a light source. A liquid crystal display device can be used. In this embodiment, the small LCD is directly arranged at the image forming position of the eyepiece optical system for image observation. Instead, an image relay optical system is used to relay the image displayed on the small LCD and relay image. You may make it arrange | position a surface in the image formation position of the eyepiece optical system for image observation.
[0019]
Example 4
  8 and 9 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory view showing the overall configuration of the surgical microscope system, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing the optical arrangement inside the lens unit. In the drawing, members substantially the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 8, 16 is an eyepiece unit that houses an eyepiece optical system of a surgical microscope, 17 is a light source of a surgical microscope, 18 is a light guide cable, 19 is an endoscope, 20 is a light source of an endoscope, and 21 is Light guide cable, 22 is an endoscope camera head, 23 is a controller of the camera head 22, 24 is an ultrasonic tomography probe, 25 is a controller of an ultrasonic tomography probe, 26 is a navigation system, and 27 is a camera array.I, 28 is a computer, 29 is a CT system, 30 is an MRI system, 31 isSecond to be described laterImage display means9 'Controller. In FIG.9 ′ is a second image display means,32 is an optical path insertion means, 33 isSecondImage display means 9'An image insertion optical system 34 for causing the light beam emitted from the light beam to enter the optical path insertion means 32 as an afocal light beam,SecondImage display means 9'It is a cable (refer FIG. 8) for sending an image signal to.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 2 of the present invention, and is shown in a simplified manner in the image insertion optical system 33, the optical path insertion means 32, and FIG. 9 shown in FIG. The configuration including the imaging optical system 6 and the deflecting means 8 in the binocular tube portion 2 shown in detail corresponds to the “second optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention. Further, the eyepiece optical system 10 for image observation in the binocular tube portion 2 shown in a simplified manner in FIG. 9 and shown in detail in FIG. 1 is the “second eyepiece optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention. The eyepiece optical system 7 for microscopic image observation corresponds to the “first eyepiece optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention.Further, the image display means 9 in the binocular tube portion 2 shown in a simplified manner in FIG. 9 and shown in detail in FIG. 1 corresponds to the “first image display means” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention. To do. In this embodiment, the microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. 1 are housed in the eyepiece 16 shown in FIG. 9 (not shown in FIG. 9). 1 is provided in the binocular tube portion 2 shown in FIG. 9 (not shown in FIG. 9).
[0020]
  In this embodiment, the light beam emitted from the object to be observed 3 passes through the objective optical system 4 and the variable magnification optical system 5 to become an afocal light beam, and enters the optical path insertion means 32. on the other hand,SecondImage display means 9'The light beam emitted from the light passes through the image insertion optical system 33 to become an afocal light beam and enters the optical path insertion means 32. In this way, the two light beams incident on the optical path inserting means 32 are incident on the binocular tube portion 2 together. Therefore, the observer 11 can obtain a surgical microscope observation image through the eyepiece 16 andSecondImage display means9 'Can be observed in a state where the enlarged image of the image displayed on the screen overlaps (MI and RI ′ in FIG. 12). As is apparent from this description, the optical path inserting means 32 is composed of elements such as a beam splitter, a half mirror, a mirror in which the reflection surface and the transmission surface are partially divided. The image display method according to this embodiment is suitable for displaying signals and figures that do not interfere with each other even if the microscope observation image and the enlarged image of the image displayed on the display means are displayed in an overlapping manner. .It should be noted that in this embodiment, the microscopic image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. 1 are omitted, because the configuration is substantially the same as that of the first embodiment. About the effect by the structure provided with the image display means 9, it is substantially the same as 1st Example.
[0021]
Example 5
  FIG. 10 shows the present invention.As a reference exampleIt is sectional drawing of the binoculars cylinder part of the microscope for operation which concerns on 5th Example, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the substantially same member as 1st Example in the figure, and those detailed description is abbreviate | omitted Yes. This example isThe third to be described laterImage display means 9”Is different from the fourth embodiment in that it is installed in the binocular tube section 2.In FIG. 10, 9 ″ is a third image display means,35 is a binocular tube optical system excluding the eyepiece optical system, 36 is an imaging position of the eyepiece optical system, 37 is an image relay optical system, and 38 is a prism.The
[0022]
  In this embodiment, the imaging lens of the binocular tube optical system 35 receives the afocal light beam obtained through the objective optical system 4 and the variable magnification optical system 5 as shown in FIG. A microscope image is formed at the position 36. on the other hand,ThirdImage display means 9”The image displayed above is imaged at an imaging position 36 of the eyepiece optical system by the image relay optical system 37. In this case, a portion of the microscope is shielded by the prism 38,ThirdImage display means 9”The image displayed above is formed. Therefore, surgical microscopeObservationSurgery microscope observation image through an eyepiece optical system that magnifies the imageThirdImage display means 9”A magnified image of the image displayed above can be observed at the same time (MI and RI "in FIG. 12). The image display method according to this embodiment includes a microscope image and a magnified image of the image displayed on the display means. This is suitable for displaying an image that requires little attention next to a microscopic observation image.
[0023]
Example 6
  FIG. 11 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a surgical microscope according to a sixth embodiment of the present invention. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, in addition to the microscope image observation eyepiece optical system 7 for magnifying and observing a microscope observation image, an enlarged image of the image displayed on the image display means 9 and the image display means 9 is displayed in the eyepiece 16. It differs from any of the above-described embodiments in that the eye observation optical system 10 for image observation for direct introduction to the observer's eye 39 is housed.This embodiment shows a part of the structure of the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention, and the eyepiece optical system 7 for microscopic image observation shown in FIG. The eyepiece optical system for image observation 10 corresponds to “a first optical system as a second eyepiece optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention. The present embodiment is also an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1.According to this embodiment, the observer can simultaneously and independently observe the surgical microscope observation image and the enlarged image of the image displayed on the image display means (MI and RI in FIG. 12).
  The image display method according to this embodiment can provide a degree of freedom in the display size of the image, and is therefore suitable for displaying a high-definition image in which information cannot be obtained sufficiently unless magnified observation is performed.
[0024]
Example 7
  13 to 15 show a seventh embodiment of the present invention. FIG. 13 is an external perspective view of a surgical microscope, FIG. 14 is a cross-sectional view showing an optical arrangement in a binocular tube, and FIG. It is a figure for demonstrating the mode of various images. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, an enlarged microscope observation image MI of the object to be observed 3 is placed on the eye-side end face of the eyepiece 16 on a small LCD as the image display means 9 at a position adjacent to the eye-side end face of the eyepiece 16. The displayed magnified image RI1 of the endoscope image and magnified image RI2 of the CT / MR image can be provided to the left and right eyes of the observer, respectively, and are arranged for the right eye and the left eye, respectively. The image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 are configured such that their exit pupil positions overlap at the eye point 12 of the observer. In FIG. 14, 39 is an imaging lens of the binocular tube optical system, 40 is a prism for deflecting the imaging light beam, and 41 is the position of the intermediate image formed by the imaging lens 39. The eyepiece optical system for image observation is a prism-like lens that reflects four times inside, and the exit pupil is positioned at the eye point 12 of the observer 11 that is also the exit pupil position of the eyepiece optical system 7 for microscope image observation. ing.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. 14 are claimed in the present invention. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in one stereomicroscope.
[0025]
As described above, according to the present embodiment, the observer 11 observes the microscope observation image MI and enlarges the enlarged image RI1 of the endoscopic image and the CT / MR image displayed on the small LCD as the image display means 9. The image RI2 can be observed simultaneously. Moreover, since the eyepiece optical systems for magnifying and observing each image are different, information on each other image is not lost. Accordingly, it is possible to provide a surgical microscope that is optimal for transmitting the microscope image MI and a plurality of pieces of image information other than the microscope. In this embodiment, a small LCD is used as the image display means 9, but as the small LCD, a small transmissive liquid crystal display device or a small reflective ferroelectric liquid crystal that modulates the reflection intensity by receiving light from a light source. A display device can be used. Further, although a small LCD is directly arranged as the image display means 9 at the image forming position of the eyepiece optical system 10 for image observation, the relay screen is used for image observation by relaying the image displayed on the small LCD using an image relay optical system. You may make it arrange | position to the imaging position of an eyepiece optical system.
[0026]
Example 8
  FIGS. 16 to 18 show an eighth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a cross-sectional view showing the optical arrangement in the binocular tube part and the eyepiece part of the surgical microscope, and FIG. 17 is the optical system in the eyepiece part. FIG. 18 is a diagram for explaining various images appearing in the observation visual field. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, an enlargement of an image displayed on a small LCD serving as an image display means 9 and a lens portion 42a forming a part of the eyepiece optical system 7 for observing a microscopic image is provided at the eye end of the eyepiece 16. It is characterized in that a lens 42 is integrally formed with an image observation eyepiece optical system portion 42b for providing an image to the observer 11. The lens part 42a is a lens having a normal curvature, and the eyepiece optical system part 42b for image observation that surrounds the lens part 42a is a Fresnel lens having power even if it has no curvature. The eyepiece optical system for microscopic image observation and the eyepiece optical system for image observation overlap each exit pupil at an eye point 12 of the observer 11. Further, four small LCDs as the image display means 9 are arranged around the optical axis at the intermediate image position 41, and the observer 11 arbitrarily rotates around the optical axis of the eyepiece optical system 7 for microscopic image observation. Configured to get.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. In the lens 42 shown in FIG. 16, the lens portion 42 a forming a part of the eyepiece optical system 7 for microscopic image observation, and the lens 42 are used. The eye observation optical system portion 42b for image observation corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0027]
Since the present embodiment is configured as described above, as shown in FIG. 18, the enlarged image RI1 or CT of the endoscopic image displayed on the small LCD as the image display means 9 together with the microscope observation image MI. -The magnified image RI2 etc. of the MR image can be observed simultaneously. Further, the position of the enlarged image RI1 of the endoscopic image and the enlarged image RI2 of the CT / MR image can be changed according to the preference of the observer. In addition, since the eyepiece optical system for observing each magnified image is different, we provide an optimal surgical microscope for transmitting multiple image information other than a microscopic image and a microscopic image without losing information about each other. I can do it.
[0028]
In the present embodiment, a small LCD is used as the image display means 9. However, as this small LCD, a small reflective liquid crystal display device or a small reflective strong light that modulates the reflection intensity by receiving light from a light source. A dielectric liquid crystal display device may be used. In addition, a small LCD is placed directly at the image formation position of the eyepiece optical system for image observation, but the image displayed on the small LCD is relayed by using an image relay optical system, and the relay screen is imaged by the eyepiece optical system for image observation. You may make it arrange | position to a position. Further, the rotation of the image when the small LCD as the image display means 9 is rotated may be corrected electrically, or may be corrected by rotating the small LCD itself.
[0029]
Example 9
  FIG. 19 illustrates the present invention.As a reference exampleIt is sectional drawing which shows the optical arrangement | positioning of the inside of the binocular tube part of the microscope for operation which concerns on 9th Example, and an eyepiece part. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, the microscope image I is an image forming lens 39 and image forming light of a binocular tube optical system.bundleThe third embodiment is different from the third embodiment in that an image is formed through a prism 40 that deflects the light. The light beam emitted from the microscope image I reaches the eye point 12 of the observer 11 and the light beam emitted from the endoscopic image or CT / MR image displayed on the small LCD as the image display means 9 Since the route to the eye point 12 and the operational effects and additional matters of the present embodiment are the same as those described in the third embodiment, description thereof will be omitted.The
[0030]
Example 10
  FIG. 20 is a schematic side view of a surgical microscope according to the tenth embodiment of the present invention. In the figure, members that are substantially the same as those in the above-described embodiments are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, a housing 43 containing a small LCD as an image display means 9 and an eyepiece optical system 10 for image observation is prepared as an accessory, and this housing 43 can be attached to and detached from the surgical microscope main body 1. It is characterized in that it is configured as follows. When the housing 43 is mounted at a predetermined position of the surgical microscope body part 1, the exit pupil of the image observation eyepiece optical system 10 is incorporated in the surgical microscope body part 1 at the eye point 12 of the observer. It overlaps with the exit pupil of the eyepiece optical system for microscopic image observation. Therefore, the observer can perform not only magnified observation of a microscopic image but also magnified observation of an image displayed on a small LCD as an image display means. For an observer who does not require simultaneous observation of both images, a normal surgical microscope observation can be performed with the surgical microscope body part intact.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and includes an eyepiece optical system for observing a microscope image (not shown) incorporated in the surgical microscope body 1 shown in FIG. 20 and image observation. The eyepiece optical system 10 for use corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0031]
Example 11
FIGS. 21 to 26 show an eleventh embodiment of the present invention. FIG. 21 shows an optical system such as an objective optical system and a variable power optical system incorporated in the lens body 1 of the surgical microscope shown in FIG. FIG. 22 is an enlarged view showing the optical arrangement in the binocular tube portion 2 of the surgical microscope shown in FIG. 8, for example, FIG. 23 is a plan view of FIG. 22, and FIG. 24 is the right side of FIG. FIG. 25 is an enlarged view showing an optical arrangement in the eyepiece 16 of the surgical microscope shown in FIG. 8, for example. FIG. 26 is a view in the field of view of an observer using the surgical microscope shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the mode of the image by a microscope observation image, an endoscopic image, an ultrasonic / CT / MR tomographic image, and a navigation system. In the drawing, members and portions that are substantially the same as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0032]
  In FIG.9 ′ is a small LCD as a second image display means,44 is a beam splitter, 45 is a front group of the relay optical system, 46 is a rear group of the relay optical system, 47 is a deflecting prism for making the light beam incident on the binocular tube optical system 35, and 48 isSecondImage display means 9'An image insertion optical system for causing the light beam emitted from the small LCD to enter the beam splitter 44 as an afocal light beam, and 49 for imaging the light beam emitted from the beam splitter 44 on the solid-state imaging device 50 such as a CCD. This is a photographic optical system. 22 to 24,9 "is a small LCD as a third image display means,51 isThirdImage display means 9”This is an image relay optical system for relaying an image displayed on a small LCD to form an image at the image forming position 36 of the eyepiece optical system. In FIG. 25, only two small LCDs as image display means 9 and two eyepiece optical systems 10 for image observation are shown, but in reality, two more are arranged on the back side toward the paper surface. The present embodiment is characterized in that all of the above optical configurations are provided.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention. The image insertion optical system 48, the beam splitter 44, the relay optical system front group 45, and the relay optical system rear group 46 shown in FIG. , The deflection prism 47 and the binocular tube optical system 35 correspond to the “second optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention.The In addition, FIG.The eye observation optical system 10 for image observation corresponds to the “first optical system” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention.The image display means 9 shown in FIG. 25 corresponds to the “first image display means” in the stereomicroscope according to claim 2 of the present invention.In addition, this embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1.
[0033]
  Since the present embodiment is configured as described above, the light beam emitted from the observed object 3 in FIG. 21 passes through the objective optical system 4 and the variable magnification optical system 5 to become an afocal light beam, and enters the beam splitter 44. To do. on the other hand,SecondImage display means 9'The light beam emitted from the small LCD passes through the image insertion optical system 48 to become an afocal light beam, and enters the beam splitter 44. The two light beams incident on the beam splitter 44 in this way are transmitted together through the front group 45 and the rear group 46 of the relay optical system and are incident on the binocular tube portion 35. Accordingly, the observer can observe the microscopic observation image MI andSecondImage display means 9'As shown in FIG. 26, the images RI 'displayed on the small LCD are overlapped with each other (see FIG. 26). Also, referring to FIGS. 22 to 24, the light beam emitted from the surgical microscope lens unit 1 incorporating the objective optical system, the variable power optical system, etc. is transmitted through the binocular tube optical system 35 to form the eyepiece optical system. An image is formed at the image position 36. on the other hand,ThirdImage display means 9”The image displayed on the small LCD is relayed to the imaging position 36 of the eyepiece optical system by the image relay optical system 51 to form an image. At that time, a part of the microscope observation image MI is shielded by the deflecting prism 47 and an image RI ″ is formed on the part (see FIG. 26). In this way, the observer enlarges the surgical microscope image. Surgery microscope observation image through the eyepiece optical system to observeThird image display means 9 "A magnified image of the image displayed on the small LCD can be observed together. Further, with reference to FIG. 25, the eyepiece optical system 7 for observing a microscopic image enables a magnified observation of the microscopic image formed at the imaging position 36. on the other hand,FirstAn image observation eyepiece optical system 10 that directly enters a light beam emitted from an image displayed on a small LCD serving as an image display means 9 into an observer's pupil when observing a microscope image is an eyepiece for magnifying and observing a microscope image. By guiding directly to the pupil of the observer without going through the optical system,FirstThe image displayed on the small LCD as the image display means 9 can be enlarged and observed. Therefore, the observer is in a place independent of the microscopic observation image MI at the same time as the microscopic observation image MI.FirstImage display means9A magnified image RI of the image displayed on the small LCD can be observed (see FIG. 26).
[0034]
This embodiment is suitable for a surgical microscope used in a system environment as shown in FIG. That is, according to the present embodiment, an endoscopic image, an ultrasonic / CT / MR tomographic image, and an image obtained by a navigation system can be observed simultaneously with the microscope observation image in the most visible and effective manner. As is apparent from FIG. 26, the image RI ′ displayed so as to overlap the microscope observation image MI is suitable for signals and figures that do not interfere with each other even if displayed superimposed on the microscope observation image. In particular, by superimposing a three-dimensional construction image of a tumor or the like based on a tomographic image created by the navigation system with an actual microscope observation image, information that cannot be obtained only by the microscope observation image can be obtained. In addition, the image RI ″ that is displayed on the portion of the microscopic observation image that has been shaved has an advantage that the movement of the line of sight when the two images are viewed alternately is reduced because the image is included in the microscopic observation image. Therefore, in order to obtain an image that requires attention following the microscopic observation image or an image of a portion to be viewed like an endoscope or an ultrasonic probe, the microscopic observation image is guided and inserted into the surgical site as a guide. In addition, since the image RI displayed at an independent location away from the microscope observation image does not cut the microscope observation image, the display size can be given a degree of freedom, and therefore it must be enlarged and observed. Therefore, this display method is suitable for displaying CT / MR tomographic images.
[0035]
  Thus, according to the present embodiment, the observer can observe an image effective for other operations simultaneously with the microscope observation image by a method suitable for the characteristics of the image, and provides an extremely convenient surgical microscope. I can do it. In addition,BookIn the example,First image display means 9 to thirdImage display means 9ToAlthough a small LCD is used, a small transmissive liquid crystal display device or a small reflective ferroelectric liquid crystal display device that modulates reflection intensity by receiving light from a light source may be used as the small LCD.
[0036]
Example 12
  FIG. 27 is a sectional view showing the optical arrangement of a stereomicroscope according to the twelfth embodiment of the present invention. In the drawing, members and portions that are substantially the same as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted. In this embodiment, the microlens array 52 is disposed at the imaging position of the microscope image I by the imaging optical system 6, and the eyepiece optical system 10 for image observation is an exit pupil diameter P 1 of the eyepiece optical system 7 for microscope image observation.(Mm)Exit pupil diameter P2 at least twice(Mm)It differs from the above-mentioned Example by the point comprised so that it may have. In this configuration, when the line of sight is moved from the microscopic observation image to the image displayed on the image display means, the pupil position and the eyeball position are different, so that the pupil moves and the exit pupil and the pupil do not coincide with each other. Vignetting (missing) occurs in the image and the image displayed on the image display means, but if the condition of P1> 20 sin α-2 is satisfied, the exit pupil includes the moving range of the pupil. Can be obtained. Other functions and effects of the present embodiment are the same as those of the above-described embodiments, and thus description thereof is omitted.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The microscope image observation eyepiece optical system 7 and the image observation eyepiece optical system 10 shown in FIG. 27 are claimed in the present invention. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in one stereomicroscope.
[0037]
Example 13
The stereomicroscope of the present embodiment is the stereomicroscope according to claim 1, wherein an optical axis emitted from an eyepiece optical system that guides a microscopic observation image to an observer's eye and an image displayed on the image display means Are arranged so as to intersect each other with the optical axes emitted from the eyepiece optical system leading to the eyes of the eyes, and the respective exit pupils of the eyepiece optical systems from the intersection of the optical axes of the eyepiece optical systems. It is characterized by the point placed closer.
[0038]
  This basic configuration is shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b). FIG. 28 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing the basic configuration of the thirteenth embodiment of the present invention. (A) is a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) is an observation view. This shows a state where the person is gazing at the image displayed on the image display means.
  In the figure, 61 is an eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye, 62 is an eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye, and O1 is from the eyepiece optical system 61. The exit optical axis, O2 is the exit optical axis from the eyepiece optical system 62, 63 is a region closer to the eyepiece optical system than the intersection point P of each other's optical axis, 64 is a region not closer to the eyepiece optical system than the intersection point P of each other's optical axis, Reference numeral 65 denotes the center position of the exit pupil of the eyepiece optical system 61 disposed near the eyepiece optical system near the optical axis of the eyepiece optical system 61 near the optical axis of the eyepiece optical system 61, and 66 denotes the light of the eyepiece optical system 62. Near the axis, the center position of the exit pupil of the eyepiece optical system 62 arranged closer to the eyepiece optical system than the intersection P of the optical axes of the eyepiece optical systems, 67 is the eyeball of the observer, 68 is the pupil of the observer, 69 is The rotation centers of the eyeball 67 are shown.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and an eyepiece optical system 61 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 28 to the eyes of the observer, and image display means The eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the eye of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0039]
With this configuration, as shown in FIGS. 28A and 28B, when the pupil 68 of the observer's eye is aligned with the exit pupil of one of the eyepiece optical systems 61 and 62 during observation, the eyeball rotates. Since the center 69 and the intersection point P of the optical axes emitted from the eyepiece optical systems are close to each other, the light exits in the vicinity of the pupil 68 that moves due to the rotation of the eyeball 67 even if the eye is refocused from one image to the other. The pupil can be arranged, and the vignetting of the observation image due to the mismatch between the pupil 68 and the exit pupil and the poor resolution due to the observation at the most periphery of the exit pupil can be prevented.
[0040]
When the eyepiece optical system 61 is configured by a non-rotationally symmetric optical system such as a lens having a curved surface in which at least one surface does not have a symmetric surface, the optical axis here is the center of the image that the eyepiece optical system 61 expands. It shall be replaced with the optical path connecting the center of gravity of the exit pupil.
Further, the exit optical axis of the eyepiece optical system that guides the microscopic observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye, arranged so as to intersect each other. The optical axis does not actually have an intersection and may be in a twisted positional relationship with each other. In that case, the point that appears to intersect the two optical axes in a twisted positional relationship changes depending on the direction of viewing both optical axes, but here, when the angle formed by each other's optical axes appears to be maximum A point that seems to intersect is replaced with an intersection.
[0041]
  FIG. 29 is an optical system arrangement configuration diagram of the surgical microscope according to the thirteenth embodiment using the basic configuration of FIGS. 28 (a) and 28 (b).
  In the figure, reference numeral 70 denotes a mirror body portion of a surgical microscope (not shown), 71 denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope observation light beam emitted from the mirror body portion 70 of the surgical microscope, 72 denotes a prism that deflects the optical path of the microscope, and 73. Is an imaging position of the microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye, 75 is a position where the exit pupil of the eyepiece optical system 74 is disposed, 76 is a reflective LCD, and 77 is a polarized beam. Splitter 78 is an LED that emits red, blue, and green light, 79 is an image relay optical system, 80 is an image formation position, 81 is a prism that deflects the optical path, and 82 is an image displayed on the reflective LCD 76. An eyepiece optical system that leads to the eyes of the person; 83, a position where the exit pupil of the eyepiece optical system 82 is disposed; O1, an optical axis emitted from the eyepiece optical system 74; and O2, the center of the image displayed on the reflective LCD 76 and the eyepiece Injection of optical system 82 Optical path connecting the center of gravity of, P is an intersection between the optical axis O1 and the optical path O2, 67 denotes an observer's eye, 68 a pupil of the eye of the observer, respectively.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is displayed on the eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation image shown in FIG. The eyepiece optical system 82 that guides the image to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0042]
The exit pupil of the eyepiece optical system 74 and the exit pupil of the eyepiece optical system 82 are arranged closer to the eyepiece optical system than the intersection P between the optical axis O1 and the optical path O2.
Since this embodiment is configured as described above, when the pupil 68 of the observer's eye is aligned with the position 75 of the exit pupil of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image to the observer's eye during observation, Since the center of rotation (omitted in the figure) and the intersection P of the optical axis O1 and the optical path O2 are close to each other, the reflective LCD 76 is located in the vicinity of the pupil 68 that moves due to the rotation of the eyeball 67 even when refocusing on the image. The exit pupil of the eyepiece optical system 82 that guides the image displayed on the observer's eye can be arranged, and vignetting of the observation image due to mismatch between the pupil 68 and the exit pupil, or observation at the periphery of the exit pupil It is possible to prevent poor resolution.
In FIG. 29, the eyepiece optical system 82 for guiding the image displayed on the reflective LCD 76 to the eyes of the observer is composed of a lens having a curved surface in which at least one surface does not have a symmetric surface.
In this embodiment, the reflective LCD is used as the image display means, but a transmissive LCD or a CRT monitor may be used.
[0043]
Example 14
  A stereomicroscope according to the fourteenth embodiment of the present invention has an eyepiece optical system 61 that guides a microscope observation image to an observer's eye in the basic configuration of the microscope according to the thirteenth embodiment shown in FIGS. And the position where each exit pupil of the eyepiece optical system 62 of the eyepiece optical system 62 for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye is further satisfied with the following conditional expression (1). There is a feature in the point.
      3 ≦ L ≦ 25 (1)
  However, L(Mm)Indicates the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil.
[0044]
With this configuration, in all observers who have individual differences in eyeball size, the center of rotation of the eyeball and the intersection of the optical axes of the eyepiece optical systems can be made closer to each other. The position of the pupil and the position of the exit pupil can be made to coincide even when any image of the image displayed on the image display means is watched, and the observer can easily enlarge both images without vignetting. Magnified observation with good resolution in the vicinity of the observation and exit pupil center can be performed.
[0045]
  FIG. 30 is an arrangement diagram of the optical system of the surgical microscope according to the fourteenth embodiment using this basic configuration.
  In the figure, 70 is a mirror part of a surgical microscope (not shown), 71 is an imaging optical system that forms an image of a microscope observation light beam emitted from the mirror part 70 of the surgical microscope, 72 is a prism that deflects the optical path of the microscope, 73 is an imaging position of the microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye, 75 is a position where the exit pupil of the eyepiece optical system 74 is arranged, and 84 is an image to the observer's eye. , 83 is the position where the exit pupil of the eyepiece optical system 84 is arranged, O1 is the optical axis of the eyepiece optical system 74, O2 is the optical axis of the eyepiece optical system 84, and P is the optical axis O1 and the optical axis O2. , 67 is the eyeball of the observer, 68 is the pupil of the observer when the observer is gazing at the microscope image, 68 ′ is the pupil of the observer when the observer is gazing at the image, and 85 is The small LCD 86 holds the small LCD 85 at one end and the other end rotates. A small LCD holding and moving mechanism configured to be able to swing and move the position of the held small LCD 85 on the image plane of the eyepiece optical system 84 and on the image plane of the eyepiece optical system 74. , 87 is the observation state of the observer, MI is an enlarged image of the microscopic observation image, and RI ′ is displayed on the small LCD 85 that is observed by the eyepiece optical system 74 when the small LCD 85 is placed on the image plane of the eyepiece optical system 74. The enlarged image RI, which is an enlarged image, is an enlarged image of the image displayed on the small LCD 85 observed by the eyepiece optical system 84 when the small LCD 85 is placed on the image plane of the eyepiece optical system 84.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and an eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 30 to the eyes of the observer, and the image to the eyes of the observer. The structure of the eyepiece optical system 84 in the state where the small LCD is placed on the image plane of the eyepiece optical system 84 via the small LCD holding mechanism 86 is “two types” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. Corresponds to the “eyepiece optical system”.
[0046]
In this embodiment, the exit pupils of the eyepiece optical systems 74 and 84 are both on the optical axes O1 and O2 of the respective eyepiece optical systems and are 12 mm closer to the eyepiece optical system from the intersection point P of the optical axes of the eyepiece optical systems. And satisfies the above conditional expression (1).
Since the present embodiment is configured as described above, the rotation center of the eyeball and the intersection point P of the optical axes of the eyepiece optical systems can be made closer to all observers who have individual differences in eyeball size. Therefore, the position of the pupil and the position of the exit pupil can be made to coincide even when any of the microscopic observation image and the image displayed on the image display means is watched. Magnified observation of both images without magnification and magnified observation with good resolution near the center of the exit pupil can be performed. Further, the repertoire of image observation is widened by the small LCD holding / moving mechanism 86, and it is possible to perform observation according to the quality of the image information displayed on the small LCD 85.
The small LCD holding and moving mechanism 86 is held by a mechanical frame (not shown) that holds the eyepiece optical system.
[0047]
Example 15
  A stereomicroscope according to a fifteenth embodiment of the present invention includes an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to an observer's eye in the basic configuration of the microscope according to the thirteenth embodiment shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b). An eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the eyes of the observerofThe exit pupil diameter of one of the eyepiece optical systems satisfies the following conditional expression (2), and the exit pupil diameter of the other eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (3). There are features.
      6sinθ ≦ φ ≦ 50sinθ (2)
      0 <φ ′ <Lsin(Θ / 2) (3)
  However, φ(Mm)Is the exit pupil diameter of either eyepiece optical system, φ ′(Mm)Is the exit pupil diameter of the other eyepiece optical system, θ(°)Is the angle formed by the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means, L(Mm)Indicates the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil.
[0048]
  This basic configuration will be described with reference to FIGS. 31 (a) and 31 (b). FIG. 31 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing the basic configuration of the fifteenth embodiment of the present invention. (A) is a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) is an observation. This shows a state where the person is gazing at the image displayed on the image display means. In the figure, 61 is an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the observer's eye, 62 is an eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye, and O1 is emitted from the eyepiece optical system 61. O2 is the optical axis emitted from the eyepiece optical system 62, 88 is the exit pupil of the eyepiece optical system 61 that satisfies the conditional expression (3), and 89 is the eyepiece optical system 62 that satisfies the conditional expression (2). , 68 is the observer's pupil, 67 is the observer's eyeball, and in FIG. 31 (a), the pupil 68 is aligned with the exit pupil 88 and the microscopic observation image is being watched, FIG. ) Shows a state in which the image displayed on the image display means is refocused and rotated. In FIG. 31 (a), 90 is a light beam of a microscope observation image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, and 91 is displayed on the image display means that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68. The luminous flux of the image, 92 is the observation state of the observer, MI is the microscopic observation image, Q is the point at which the observer is gazing, RI is the image displayed on the image display means, and in FIG. Luminous flux of the image displayed on the image display means that enters the eyeball 67 from the pupil 68 of the person, 94 is an observation state when the observer refocuses on the image displayed on the image display means, and RI is an image display An image displayed on the means, Q is a point that the observer is gazing at, and MI ′ is a microscope observation image that disappears from the observer's field of view and cannot be seen.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and an eyepiece optical system 61 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 31 to the eyes of the observer, and image display means The eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the eye of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0049]
With this configuration, when the observer gazes at the microscope observation image, the exit pupil 88 of the eyepiece optical system 61 that guides the microscope observation image satisfying the conditional expression (3) to the observer's eye, and the conditional expression (2 ), The exit pupil 89 of the eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the image display means to the viewer's eyes and the pupil 68 of the viewer all overlap, so that the viewer can view the microscopic observation image MI. The image RI displayed on the image display means can be captured in the visual field while gazing. Therefore, if information such as a warning is included in the image displayed on the image display means, the observer can quickly respond to the warning information because the image is always captured within the field of view. Also, when attempting to watch the image displayed on the image display means, in advance since any direction whether there is an image can be grasped, the certainty to obtain image information know it shake which direction the line of sight Increases and reduces fatigue.
[0050]
On the other hand, when the image displayed on the image display means is watched, the exit pupil 89 of the eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the image display means satisfying the conditional expression (2) to the eyes of the observer, Since only the pupil 68 of the observer overlaps, the observer can observe only the image RI displayed on the image display means, and can concentrate on the observation of the image.
[0051]
FIGS. 32 and 33 are optical system layout diagrams of the surgical microscope according to the fifteenth embodiment using the basic configuration of FIGS. 31 (a) and 31 (b). FIG. 32 shows the microscopic image observed by the observer. FIG. 33 shows a state when the observer is gazing at the image.
In FIG. 32, reference numeral 70 denotes a body part of a surgical microscope (not shown), 71 ′ denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope observation light beam emitted from the body part 70 of the surgical microscope, and 72 denotes a light path of the microscope. A prism 73 is an imaging position of a microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to an observer's eye, 88 is an exit pupil of the eyepiece optical system 74, 85 is a small LCD, and 82 is displayed on a small LCD 85 An eyepiece optical system for guiding the image to the observer's eye, 89 is the exit pupil of the eyepiece optical system 82, 68 is the pupil of the observer, 67 is the eyeball of the observer, and the pupil 68 is aligned with the exit pupil 88. A state in which the user observes the microscope observation image, 90 is a light beam of a microscope observation image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, 91 is a light beam of an image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, 95 is the observation state of the observer, MI is microscopic Mirror observation image, Q is the point that the observer is gazing at, RI is the image displayed on the small LCD 85, O1 is the optical axis of the eyepiece optical system 74, O2 is the center of the image of the eyepiece optical system 82 and the center of gravity of the exit pupil 89 The optical paths connecting the two are shown.
[0052]
  In FIG. 33, 67 is an observer's eyeball, the observer refocuses on the image displayed on the small LCD 85 and rotated, and 93 is on the small LCD 85 that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68. The luminous flux of the displayed image, 96 is the observation state of the observer, RI is the image displayed on the small LCD 85 being observed by the observer, and Q is the point at which the observer is gazing. In addition, about the same component as FIG. 32, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention, and is displayed on the eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation images shown in FIGS. 32 and 33 to the eyes of the observer and the small LCD 85. The eyepiece optical system 82 that guides the obtained image to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0053]
In this embodiment, the optical axis O1 of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image to the observer's eye and the image center of the eyepiece optical system 82 that guides the image displayed on the small LCD 85 to the observer's eye and the exit pupil 89 The angle θ formed by the optical path O2 connecting the center of gravity of the eyepiece is 45 °, and the exit pupils 88 and 89 of both the eyepiece optical systems are arranged closer to the eyepiece optical system by 12 mm from the intersection P between the optical axis O1 and the optical path O2. In addition, the exit pupil diameter φ ′ of the eyepiece optical system 74 is 1 mm, which satisfies the conditional expression (3). Further, the exit pupil diameter φ of the eyepiece optical system 82 is 15 mm, which satisfies the conditional expression (2).
[0054]
Since the present embodiment is configured as described above, when the observer gazes at the microscope observation image, the exit pupil 88 of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image satisfying the conditional expression (3) to the observer's eye; Since the exit pupil 89 of the eyepiece optical system 82 that guides the image displayed on the small LCD 85 that satisfies the conditional expression (2) to the observer's eye and the pupil 68 of the observer all overlap, the observer The image RI displayed on the small LCD 85 can be captured in the visual field while gazing at the observation image MI. If information such as a warning is included in the image RI displayed on the small LCD 85, the observer can respond quickly because the image is always captured within the field of view.
[0055]
On the other hand, when the image displayed on the small LCD 85 is watched, the exit pupil 89 of the eyepiece optical system 82 that guides the image displayed on the small LCD 85 that satisfies the conditional expression (2) to the eyes of the observer, and the observer Since only the pupil 68 overlaps, the observer can observe only the image RI displayed on the image display means, and can concentrate on the image observation.
[0056]
Example 16
  A stereomicroscope according to the sixteenth embodiment of the present invention has an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to an observer's eye in the basic configuration of the microscope according to the thirteenth embodiment shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b). It is characterized in that the exit pupil diameters of both eyepiece optical systems that guide the image displayed on the image display means to the eyes of the observer satisfy the following conditional expression (4).
      6sinθ ≦ φ ”≦ 50sinθ (4)
  However, φ ”(Mm)Is the exit pupil diameter of both eyepiece optics, θ(°)Is the angle between the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer Show.
[0057]
  This basic configuration will be described with reference to FIGS. 34 (a) and 34 (b). FIG. 34 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing the basic configuration of the sixteenth embodiment of the present invention. (A) is a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) is an observation view. This shows a state where the person is gazing at the image displayed on the image display means. In the figure, 61 is an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the observer's eye, 62 is an eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye, and O1 is emitted from the eyepiece optical system 61. O2 is the optical axis emitted from the eyepiece optical system 62, 88 is the exit pupil of the eyepiece optical system 61 that satisfies the conditional expression (4), and 89 is the eyepiece optical system 62 that satisfies the conditional expression (4). , 68 is the observer's pupil, 67 is the observer's eyeball, and is displayed on the image display means in FIG. The image is refocused and shows a rotated state. In FIG. 34 (a), 90 is a light beam of a microscope observation image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, and 91 is displayed on the image display means that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68. The luminous flux of the image, 92 is the observation state of the observer, MI is the microscopic observation image, Q is the point at which the observer is gazing, RI is the image displayed on the image display means, and in FIG. The light beam of the microscopic observation image entering the inside of the eyeball 67 from the pupil 68 of the person, 93 is the light beam of the image displayed on the image display means entering the inside of the eyeball 67 from the pupil 68 of the observer, and 94 is the figure displayed by the observer The observation state when refocusing on the image displayed on the image display means from the state of 34 (a), RI is the image displayed on the image display means, Q is the point being watched by the observer, and MI is the microscope Each observation image is shown.
  The present embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to the first aspect of the present invention, and an eyepiece optical system 61 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 34 to the eyes of the observer, and image display means The eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the eye of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0058]
With this configuration, even when the observer gazes at either the microscope observation image or the image displayed on the image display unit, the microscope observation image satisfying the conditional expression (4) is applied to the observer's eye. Since the exit pupil 88 of the eyepiece optical system 61 that leads to the eye, the exit pupil 89 of the eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the image display means to the viewer's eyes, and the pupil 68 of the viewer all overlap. Even if an observer is gazing at any image, other images can always be captured in the field of view. Also, when attempting to reattempt gazing other images not image gazing, ensuring good or is understand image information obtained when deflection in any direction the line of sight for can grasp whether advance which direction is the image Increases nature and reduces fatigue.
[0059]
FIGS. 35 and 36 are optical system layout diagrams of the surgical microscope according to the sixteenth embodiment using the basic configuration of FIGS. 31 (a) and 31 (b). FIG. 35 shows the microscopic image observed by the observer. FIG. 36 shows a state when the observer is gazing at the image.
In FIG. 35, 70 is a mirror body part of a surgical microscope (not shown), 71 is an imaging optical system that forms an image of a microscope observation light beam emitted from the mirror body part 70 of the surgical microscope, 72 is a prism that deflects the microscope optical path, 73 is an imaging position of a microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to an observer's eye, 88 is an exit pupil of the eyepiece optical system 74, 85 is a small LCD, and 98 deflects an optical path of the small LCD 85. Prism 99, an eyepiece optical system for guiding an image displayed on the small LCD 85 to the observer's eye, 89 an exit pupil of the eyepiece optical system 99, 68 a pupil of the observer, 67 an eyeball of the observer, A state in which the user observes the microscope observation image, 90 is a light beam of a microscope observation image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, 91 is a light beam of an image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, 95 is the observer's observation State, MI is a microscopic image, Q is an observer's gaze point, RI is an image displayed on the small LCD 85, O1 is an optical axis of the eyepiece optical system 74, and O2 is an optical axis of the eyepiece optical system 99. Show.
[0060]
  In FIG. 36, 67 is an observer's eyeball, the observer refocuses on the image displayed on the small LCD 85 and rotated, and 97 is a microscope observation image that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68. , 93 is the luminous flux of the image displayed on the small LCD 85 that is incident on the inside of the eyeball 67 from the pupil 68 of the observer, 96 is the observation state of the observer, and RI is displayed on the small LCD 85 that the observer is observing. An image, Q is a point that the observer is gazing at, and MI is a microscope observation image. In addition, about the same component as FIG. 35, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention, and is displayed on the eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation images shown in FIGS. 35 and 36 to the eyes of the observer and the small LCD 85. The eyepiece optical system 99 that guides the obtained image to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0061]
In this embodiment, the optical axis O1 of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image to the observer's eye and the optical axis O2 of the eyepiece optical system 99 that guides the image displayed on the small LCD 85 to the observer's eye. The angle θ is 45 °, and the exit pupils 88 and 89 of both eyepiece optical systems are arranged 12 mm closer to the eyepiece optical system from the intersection point P of the optical axis O1 and the optical axis O2, and the eyepiece optical system 74 and the eyepiece optical system. The exit pupil diameters of the system 99 have φ15 mm, which satisfies the above conditional expression (4).
[0062]
Since the present embodiment is configured as described above, both the exit pupils 88 satisfying the conditional expression (4) are satisfied even when the observer gazes at either the microscope observation image or the image displayed on the image display means. 89 and the observer's pupil 68 all overlap, so that the observer can always capture other images together in the field of view, regardless of which image the user is gazing at. Also, when you reattempt gazing other images that do not gaze in advance for any direction can be grasped whether or not there is an image in, the reliability information to obtain the image can tell it shake which direction the line of sight Increases and reduces fatigue.
[0063]
Example 17
  The stereomicroscope according to the seventeenth embodiment of the present invention is based on the basic configuration of the microscope according to the thirteenth embodiment shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b). Characteristic in that the angle formed between the optical axis to be emitted and the optical axis to be emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to satisfy the following conditional expression (5) There is.
      20 ° ≦ θ ≦ 80 ° (5)
  Where θ(°)Is the angle between the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer Show.
[0064]
If θ exceeds the lower limit of conditional expression (5), the images of each other cannot be observed largely, and sufficient image information cannot be obtained.
Also, if θ exceeds the upper limit of conditional expression (5), the amount of line of sight to shake when reciprocating the gaze on both the microscope observation image and the image displayed on the image display means becomes too large, and observation The person will be accompanied by very strong fatigue at the time of observation.
Therefore, when θ takes a value within the range of the conditional expression (5), the observer is both tired with a certain size of both images, and without getting tired even if the gaze is reciprocated for both images. The microscope observation image and the image displayed on the image display means can be observed simultaneously.
[0065]
  FIG. 37 is an arrangement diagram of an optical system of a surgical microscope according to the seventeenth embodiment using this basic configuration. In the figure, reference numeral 70 denotes a mirror body portion of a surgical microscope (not shown), 100 denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope light beam emitted from the mirror body portion 70 of the surgical microscope, 72 denotes a prism that deflects the optical path of the microscope, and 73. Is the imaging position of the microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye, 101 is the angle of view when the observer observes the microscope observation image, and 75 is the observer of the microscope observation image The position where the exit pupil of the eyepiece optical system leading to the eye is arranged, 85 is a small LCD, 102 is an image relay optical system, 80 is an image forming position, 103 is a prism for deflecting the optical path, and 99 is displayed on the small LCD 85 An eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye, 104 an angle of view when the observer observes the image, and 83 an eyepiece optical system that guides the image displayed on the small LCD 85 to the observer's eye Position for placing exit pupil, 67 The eyeball of the observer, O1 is the optical axis of the eyepiece optical system 74, O2 is the optical axis of the eyepiece optical system 99, 105 is the observation state of the observer, MI is the microscope observation image, and RI is the image displayed on the small LCD 85. Show.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and an image displayed on the eyepiece optical system 74 and the small LCD 85 for guiding the microscope observation image shown in FIG. The eyepiece optical system 99 that guides the light to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0066]
In this embodiment, the light of the optical axis O1 of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image to the eyes of the observer and the optical axis O2 of the eyepiece optical system 99 that guides the image displayed on the small LCD 85 to the eyes of the observer. The axes intersect and the angle formed is 50 °, which satisfies the above conditional expression (5).
[0067]
Since the present embodiment is configured as described above, the angle of view of the image that can be observed by the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye, and the image that can be observed by the eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye The angle of view of both images can be made large, and the observer can observe both images at substantially the same size. Further, the amount of movement of the line of sight between both images does not become extremely large, and the occurrence of excessive fatigue can be prevented.
[0068]
Example 18
The stereomicroscope according to the present embodiment is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the eye relief of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer It is characterized in that it is configured to be longer than the eye relief of the eyepiece optical system that leads to the eye.
[0069]
  This basic configuration will be described with reference to FIGS. 38 (a) and (b). FIG. 38 (a) is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a comparative example with the basic configuration of the eighteenth embodiment of the present invention, and the image displayed on the image display means is applied to the observer's eye. The eye relief of the eyepiece optical system to be guided is shorter than the eye relief of the eyepiece optical system to guide the microscope observation image to the observer's eye, and FIG. 38 (b) is an entity showing the basic configuration of the eighteenth embodiment of the present invention. FIG. 3 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a microscope, and an eye relief of an eyepiece optical system that guides an image displayed on an image display means to an observer's eye, and an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to an observer's eye It shows a state longer than the eye relief. In the figure, 61 is an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the eyes of the observer, 65 ′ is a position where an exit pupil of the eyepiece optical system 61 is disposed, 106 is an eye relief of the eyepiece optical system 61, and 62 ′ is eyepiece optics. An eyepiece optical system for guiding an image displayed on the image display means having an eye relief shorter than the eye relief of the system 61 to the eyes of the observer; 66 ′, a position where the exit pupil of the eyepiece optical system 62 ′ is arranged; 107, an eyepiece The eye relief of the optical system 62 ′, 67 is the eyeball of the observer, 62 is the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means having an eye relief longer than the eye relief 106 of the eyepiece optical system 61 to the eye of the observer. , 66 are positions where the exit pupil of the eyepiece optical system 62 is disposed, and 108 is an eye relief of the eyepiece optical system 62. Here, the eye relief refers to the distance from the top surface of the eye surface of the eyepiece optical system to the exit pupil.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to the first aspect of the present invention, and an eyepiece optical system 61 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 38 to the eyes of the observer, and image display means The eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the eye of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0070]
As shown in FIG. 38 (a), an image displayed on the image display means having an eye relief 107 shorter than the eye relief 106 of the eyepiece optical system 61 that guides the microscope observation image to the observer's eye is displayed on the observer's eye. When the eyepiece optical system 62 ′ that leads to the eye is adopted, the eyepiece optical system that leads the image displayed on the image display means to the eye of the observer is unavoidably projected to the eye side of the observer and is very observable. It becomes difficult. Therefore, as shown in FIG. 38 (b), the image displayed on the image display means having the eye relief 108 longer than the eye relief 106 of the eyepiece optical system 61 that guides the microscope observation image to the eye of the observer is displayed on the observer. Employing the eyepiece optical system 62 that leads to the eyes can prevent the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means from projecting to the eyes of the observer.
[0071]
  FIG. 39 is an optical system arrangement configuration diagram around the eyepiece optical system of the surgical microscope according to the eighteenth embodiment using the basic configuration of FIG. In the figure, 109 is an imaging optical system unit of a surgical microscope binocular tube (not shown), 73 is an imaging position of a microscope observation image, 74 is an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of an observer, and 75 is eyepiece optics. A position where the exit pupil of the system 74 is arranged, 85 is a small LCD, 99 is an eyepiece optical system for guiding an image displayed on the small LCD 85 to the eyes of the observer, 83 is a position where the exit pupil of the eyepiece optical system 99 is arranged, 110 is the eye relief of the eyepiece optical system 74, 111 is the eye relief of the eyepiece optical system 99, 67 is the eyeball of the observer, 112 is the observation state of the observer, MI is the microscope observation image, and RI is the image displayed on the small LCD 85. Respectively.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is an image displayed on the eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation image shown in FIG. The eyepiece optical system 99 that guides the eye to the observer's eye corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0072]
In the present embodiment, the eye relief 111 of the eyepiece optical system 99 that guides the image displayed on the small LCD 85 to the eyes of the observer is one of the eye reliefs 110 of the eyepiece optical system 74 that guides the microscope observation image to the eyes of the observer. It is 5 times longer than the eye relief 110.
Since the present embodiment is configured as described above, it is possible to prevent the eyepiece optical system that guides the image to the eyes of the observer from protruding to the eyes of the observer, and the observer becomes very easy to observe.
[0073]
Example 19
  The stereomicroscope of the nineteenth embodiment of the present invention is an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to an observer's eye in the basic configuration of the microscope of the thirteenth embodiment shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b). The exit pupil diameter and the exit pupil diameter of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eyes are characterized in that both are configured to satisfy the following conditional expression (6).
      0 <φ "'<Lsin(Θ / 2) (6)
  However, φ ”’(Mm)Is the exit pupil diameter of both the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye, θ(°)Is the angle formed by the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope image to the observer's eye and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye , L(Mm)Indicates the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil.
[0074]
  This basic configuration will be described with reference to FIGS. 40 (a) and 40 (b). FIG. 40 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a basic configuration of a nineteenth embodiment of the present invention. (A) is a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) is an observation view. This shows a state where the person is gazing at the image displayed on the image display means. In the figure, 61 is an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the observer's eye, 62 is an eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye, and O1 is emitted from the eyepiece optical system 61. O2 is the optical axis emitted from the eyepiece optical system 62, 88 is the exit pupil of the eyepiece optical system 61 that satisfies the conditional expression (6), and 89 is the eyepiece optical system 62 that satisfies the conditional expression (6). , 68 is the observer's pupil, 67 is the observer's eyeball, and is displayed on the image display means in FIG. 40 (a) while observing the microscope observation image. The image is refocused and shows a rotated state. In FIG. 40 (a), 90 is a light beam of a microscopic observation image entering the inside of the eyeball 67 from the observer's pupil 68, 92 is an observation state of the observer, MI is a microscopic observation image, and Q is a gaze by the observer. In FIG. 40 (b), 93 is the luminous flux of the image displayed on the image display means that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68, and 94 is the image displayed on the image display means by the observer. The observation state when re-gazing, RI is an image displayed on the image display means, and Q is a point at which the observer is gazing.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and an eyepiece optical system 61 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 40 to the eyes of the observer, and image display means The eyepiece optical system 62 that guides the image displayed on the eye of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0075]
With this configuration, the exit pupils of both eyepiece optical systems that satisfy the above conditional expression (6) regardless of whether the observer gazes at the microscope observation image or the image displayed on the image display means. Of these, only the exit pupil of the eyepiece optical system of the eye that is gazing overlaps the pupil, so that the observer can observe only the image of the eye that is gazing, and can concentrate on the observation of the image.
In addition, if the other image is to be observed, it can be observed immediately by shaking the line of sight.
[0076]
41 and 42 are optical system arrangement configuration diagrams of the surgical microscope according to the nineteenth embodiment using the basic configuration of FIGS. 40A and 40B. FIG. 41 shows an observer watching the microscope image. FIG. 42 shows a state when the observer is gazing at the image.
In FIG. 41, reference numeral 70 denotes a mirror body portion of a surgical microscope (not shown), 71 denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope observation light beam emitted from the mirror body portion 70 of the surgical microscope, and 72 denotes a prism that deflects the optical path of the microscope. 73 is an imaging position of a microscope observation image, and 113 is a part of an eyepiece optical system that guides an image displayed on a small LCD to a viewer's eye, with some lenses 114 processed by plastic molding. An eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye, 88 is an exit pupil of the eyepiece optical system 113, 85 is a small LCD, and 115 is an eyepiece in which some lenses 114 are processed by plastic molding. An eyepiece optical system that is integrated with a part of the optical system 113 and guides an image displayed on the small LCD 85 to the viewer's eyes, 89 is an exit pupil of the eyepiece optical system 115, 68 is a pupil of the viewer, 67 Is the eyeball of the observer Yes, a state in which a microscopic observation image is being watched, 90 is a light beam of a microscopic observation image that enters the eyeball 67 from the pupil 68 of the observer, 116 is an observation state of the observer, MI is a microscopic observation image, and Q is an observation O1 indicates the optical axis of the eyepiece optical system 113, and O2 indicates the optical axis of the eyepiece optical system 115.
[0077]
  In FIG. 42, 67 is an observer's eyeball, the observer refocuses on the image displayed on the small LCD 85 and rotated, and 93 is a small LCD 85 that enters the eyeball 67 from the observer's pupil 68. The luminous flux of the displayed image, 117 is the observation state of the observer, RI is the image displayed on the small LCD 85 being observed by the observer, and Q is the point at which the observer is gazing. In addition, about the same component as FIG. 41, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is displayed on the eyepiece optical system 113 for guiding the microscope observation images shown in FIGS. 41 and 42 to the eyes of the observer and the small LCD 85. The eyepiece optical system 115 for guiding the obtained image to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0078]
In this embodiment, the angle formed by the optical axis O1 of the eyepiece optical system 113 that guides the microscope observation image to the eye of the observer and the optical axis O2 of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the small LCD 85 to the eye of the observer. θ is 45 °, and the exit pupils 88 and 89 of both eyepiece optical systems are both arranged closer to the eyepiece optical system by 12 mm from the intersection of the optical axis O1 and the optical axis O2, and the eyepiece optical system 113 and the eyepiece optical system. The diameter of the exit pupil 115 is φ2 mm, which satisfies the above conditional expression (6).
[0079]
Since the present embodiment is configured as described above, when the observer gazes at either the microscope observation image or the image displayed on the image display means, only the exit pupil and the pupil of the eyepiece optical system on which the gaze is observed. Since they do not overlap, the observer can observe only the image of the gaze, and can concentrate on the observation of the image.
In addition, if the other image is to be observed, it can be observed immediately by shaking the line of sight.
[0080]
Example 20
A stereomicroscope according to a twentieth embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye includes an Yeti-type eye width adjustment mechanism. The binocular tube is characterized in that it is integrally held in a mechanical frame that holds an eyepiece optical system that guides a microscope observation image to the observer's eye.
The yen-type eye width adjustment mechanism is one of mechanisms for adjusting the exit pupil spacing of the left and right eyepiece optical systems to the width of the left and right eyes of the observer. The yen-type eye width adjustment mechanism will be described with reference to FIG.
[0081]
In the figure, 118 is an imaging optical system for the binocular tube portion, 119 is a mirror for deflecting the optical path, 120 is a Schmitt-type image rotator, 121 is a prism for deflecting the optical path, 122 is a mirror for deflecting the optical path, and 123 is an imaging position. , 124 denote eyepiece optical systems, respectively.
The Yenchi eye width adjustment mechanism compensates for the optical path length being shortened while the imaging position 123 and the eyepiece optical system 124 are shifted following the deflection mirror 122 when the deflection mirror 122 is shifted to the left and right outside (arrow direction). Further, it is characterized in that it is a mechanism that adjusts the distance between the left and right eyepiece optical systems 124 by shifting also obliquely upward. Further, unlike the Gten-top type eye width adjustment mechanism which is another eye width adjustment mechanism, there is a feature that the periphery of the eyepiece optical system does not rotate even when the eye width is adjusted.
[0082]
For comparison with the Yenchi eye width adjustment mechanism, the G-Tentop eye width adjustment mechanism will be described with reference to FIG.
In the figure, 118 is an imaging optical system for a binocular tube portion, 125 is a parallelogram prism, 123 is an imaging position, 124 is an eyepiece optical system, and 126 is an optical axis incident on the parallelogram prism.
[0083]
FIG. 45 shows the eye width adjustment by holding the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye in the eyepiece optical system holding frame of the binocular tube portion equipped with the G-Tentop type eyewidth adjustment mechanism. It is a state explanatory view showing the change in the positional relationship between the left and right microscopic images and the image.
In the figure, 127 is a microscope observation image that the observer observes with the left eye when the eye width is minimized, 128 is an image that the observer observes with the left eye when the eye width is minimized, and 129 is the eye width. Microscope observation image observed by the right eye by the observer when minimized, 130 is an image observed by the observer when the eye width is minimized, and 131 is an observer when the eye width is maximized Microscopic observation image observed with the left eye, 132 an image observed by the observer when the eye width is maximized with the left eye, and 133 a microscope observation image observed by the observer with the right eye when the eye width is maximized And 134 respectively show images observed by the observer with the right eye when the eye width is maximized.
[0084]
As shown in FIG. 44, the G-Tentop eye width adjusting mechanism rotates the left and right parallelogram prisms 125 in opposite directions around the optical axis 126 that is incident on the parallelogram prisms. It is characterized in that it is a mechanism for adjusting the distance between 124. Further, unlike the Yench type eye width adjustment mechanism, when the eye width is adjusted, the periphery of the eyepiece optical system is rotated.
For this reason, the image displayed on the eyepiece optical system holding frame of the binocular tube portion having the Giten top type eyewidth adjustment mechanism in which the eyepiece optical system part rotates in accordance with the eye width adjustment is transferred to the observer's eyes. If the eyepiece optical system that leads to is held, when the observer adjusts the eye width, the positional relationship between both images changes in a symmetrical direction as shown in FIG. Fusion becomes impossible.
[0085]
In order to solve this problem, a mechanism for correcting the rotation of the eyepiece optical system may be provided. However, the size of the lens barrel increases accordingly.
Therefore, the image displayed on the eyepiece optical system holding frame of the binocular tube portion having the Inchi type eyewidth adjustment mechanism that does not rotate the eyepiece optical system part due to eye width adjustment is guided to the eyes of the observer. If the eyepiece optical system is held, fusion can be performed without any problem even if the eye width is adjusted, and the size of the lens barrel is not increased.
[0086]
  FIG. 46 is an external perspective view of a surgical microscope according to the twentieth embodiment of the present invention using this basic configuration. In the figure, reference numeral 135 denotes a body part housing of a surgical microscope, 136 denotes a binocular tube part housing having an Intense type eye width adjustment mechanism as an eye width adjustment mechanism, 137 denotes a mechanical frame for holding an eyepiece optical system part, and 138 An eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of the observer, 139 denotes an eyepiece optical system that guides the image to the eyes of the observer, and 3 denotes an object to be observed.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to the first aspect of the present invention, and an eyepiece optical system 138 for guiding the microscope observation image shown in FIG. 46 to the observer's eye, and the image to the observer's eye. The eyepiece optical system 139 leading to “corresponds to“ two types of eyepiece optical systems ”in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0087]
According to the present embodiment, the eyepiece optical system 139 for guiding the image to the observer's eye is held in the same mechanical frame 137 together with the eyepiece optical system 138 for guiding the microscope observation image to the observer's eye. Since the Iench type eye width adjustment mechanism is used as the eye width adjustment mechanism, there is no rotation of the eyepiece optical system part due to the eye width adjustment, and the positional relationship between both the left and right eyepiece optical systems 138 and 139 is changed by the eye width adjustment. Therefore, the observer can fuse and observe the left and right images without any problem even if the eye width is adjusted.
[0088]
Example 21
A stereomicroscope according to a twenty-first embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the image displayed on the eyepiece optical system and the image display means for guiding the microscope observation image to the observer's eye is displayed on the observer's eye. It has a feature in that it has a mechanism for changing the size of the exit pupil of at least one of the eyepiece optical systems of both eyepiece optical systems leading to the eyepiece.
[0089]
With this configuration, the observer can change the size of the exit pupil of the eyepiece optical system to the state shown in FIG. 31 described above (when the microscopic image is observed, the image is also captured in the field of view (see FIG. 31 (a)), when the image is watched, the microscope image is not caught in the field of view (see FIG. 31 (b)), or when the image is watched, the microscope image is also caught in the field of view and the microscope image is watched. When the image is not captured in the field of view), and the state shown in FIG. 32 (when the image of either the microscope image or the image is always observed, the image that is not always observed is also captured in the field of view). The state shown in FIG. 40 (a state where only the image of the gazed image among the microscopic image and the image is captured in the field of view) can be selected according to the situation.
[0090]
47 and 48 are optical system arrangement diagrams of the surgical microscope according to the 21st embodiment using this basic configuration, and FIG. 47 is an eyepiece optical system and image display means for guiding the microscope observation image to the observer's eye. The state in which the mechanism that makes the exit pupil size variable so that the exit pupil diameter of both eyepiece optical systems of the eyepiece optical system that guides the image displayed on FIG. 48 shows a state in which a mechanism for making the size of the exit pupil variable so that both exit eye diameters of both eyepiece optical systems are minimized.
[0091]
In FIG. 47, 70 is a mirror part of a surgical microscope (not shown), 71 is an imaging optical system that forms an image of a microscope light beam emitted from the mirror part 70 of the surgical microscope, 72 is a prism that deflects the optical path of the microscope, 73 is an imaging position of the microscope observation image, 140 is a light beam scattering element that diverges the microscope observation light beam condensed at the imaging position 73 of the microscope observation image, and 74 is an eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of the observer. , 141 is the exit pupil of the eyepiece optical system 74 whose diameter is enlarged to the maximum by the light beam scattering element 140, 85 is a small LCD, 142 is an image relay optical system, 143 has a variable inner diameter, and the light beam width of the image light beam is changed. A beam width determining element that can be arbitrarily determined, 81 is a prism that deflects the optical path, 82 is an eyepiece optical system that guides the image displayed on the small LCD 85 to the eyes of the observer, and 144 is a beam width determining element that maximizes the diameter. It has been the exit pupil state of the ocular optical system 82, 67 denotes an observer's eye, respectively.
[0092]
  In FIG. 48, reference numeral 143 denotes a light beam width determining element in a state where the inner diameter is reduced and the image light beam is narrowed down, 140 is a light beam scattering element moved out of the microscope light beam, and 145 is reduced to a minimum diameter by movement of the light beam scattering element 140. In this state, the exit pupil 146 of the eyepiece optical system 74 indicates the exit pupil of the eyepiece optical system 82 in a state where the diameter is reduced to the minimum by the light beam width determining element 143. In addition, about the same component as FIG. 47, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is displayed on the eyepiece optical system 74 for guiding the microscope observation image shown in FIGS. 47 and 48 to the observer's eye and the small LCD 85. The eyepiece optical system 82 that guides the obtained image to the eyes of the observer corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0093]
Since the present embodiment is configured as described above, in the state shown in FIG. 47, the observer always captures the other image in the field of view, regardless of whether the image is observed with the microscope or the image. In the state shown in FIG. 48, the observer can capture only the image being watched in the field of view. Since the exit pupil diameter of each eyepiece optical system can be changed as necessary in this way, the observer can use various methods depending on the situation when observing an image displayed on a small LCD or a microscope observation image. Image information can be obtained.
[0094]
Example 22
A stereomicroscope according to a twenty-second embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the image displayed on the image display means is an eyepiece optical that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer. The system is characterized in that it has an image projection optical system that is guided to the system as shown below.
The image projection optical system includes a collimating optical system and an imaging optical system. The collimating optical system collimates the light beam emitted from the image displayed on the image display means to form an afocal light beam. The imaging optical system forms an afocal beam emitted from the collimating optical system on the eyepiece image plane of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer, and this connection. The aperture of the image optical system is configured to move within a range in which at least the afocal light beam can be captured.
[0095]
If comprised in this way, the image displayed on the image display means which will be moved by eye width adjustment can be projected and projected on the eyepiece image plane of the eyepiece optical system which leads to the eyes of the observer. For this reason, the observer can always observe the microscope observation image and the image simultaneously without being affected by the degree of eye width adjustment. In addition, the collimating optical system and the image display means themselves are stationary with respect to eye width adjustment, and it is not necessary to provide these movement spaces inside the housing of the stereomicroscope, so that the stereomicroscope can be reduced in size. .
[0096]
49 and 50 show a twenty-second embodiment of the present invention, and FIG. 49 is a front view of an optical system arrangement of a binocular tube portion having an Yeti-type eye width adjustment mechanism of a surgical microscope according to the present embodiment. 50 is a view of the optical system of the binocular tube portion of FIG. 49 as viewed from the left side. In FIG. 50, the optical system on the left eye side (right side in FIG. 49) is not shown for easy understanding of the optical system arrangement.
In FIG. 49, reference numeral 70 denotes a mirror body portion of a surgical microscope (not shown), 147 denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope light beam emitted from the surgical microscope body portion 70, 148 denotes a mirror that deflects an optical path, and 149 Schmitt type image rotator, 150 and 151 are prisms for deflecting the optical path, 152 is an eyepiece optical system for guiding the microscope image to the observer's eyes, 153 is a small LCD, 154 and 155 are prisms for deflecting the optical path, and 156 is an image. A projection optical system 157 is one of the optical systems that constitute the image projection optical system 156. A collimation optical system that collimates a light beam emitted from an image displayed on the small LCD 153 into an afocal light beam, 158 is an image projection optical system. An image forming optical system that forms an afocal beam emitted from the collimating optical system 157 and is one of the optical systems constituting the 156. Reference numerals 9 and 160 denote prisms that deflect the optical path, 161 denotes an eyepiece optical system that guides an image displayed on the small LCD 153 to the eyes of the observer, and 162 denotes a collimating optical system 157 and an imaging optical system 158 of the image projection optical system 156. The optical axes between are respectively shown.
[0097]
  In FIG. 50, reference numeral 70 denotes a body part of a surgical microscope (not shown), 147 denotes an imaging optical system that forms an image of a microscope light beam emitted from the body part 70 of the surgical microscope, 150 denotes a prism that deflects an optical path, and 152 denotes An eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the observer's eye, 153 is a small LCD, 154 and 155 are prisms for deflecting the optical path, 156 is an image projection optical system, and 157 is an optical system constituting the image projection optical system 156. One collimating optical system 158 that collimates a light beam emitted from an image displayed on the small LCD 153 to form an afocal light beam, 158 is one of the optical systems constituting the image projection optical system 156, and the collimating optical system 157 An imaging optical system for imaging an afocal light beam emitted from the optical system, 159 and 160 are prisms for deflecting the optical path, and 161 is displayed on a small LCD 153 Respectively show an ocular optical system for guiding to the observer's eye image.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is displayed on an eyepiece optical system 152 for guiding the microscope observation image shown in FIGS. The eyepiece optical system 161 for guiding the formed image to the observer's eye corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention.
[0098]
As described above, the binocular tube portion of the present embodiment has the Yanch eye width adjustment mechanism.
Referring to FIG. 49, when the prisms 151 that deflect the left and right optical paths shift in opposite directions, the eyepiece optical system 152 that guides the microscopic observation image to the eyes of the observer accordingly causes the prism 151 to deflect the optical path. The distance between the left and right eyepiece optical systems 161 can be adjusted by shifting in the vertical direction so that the optical path length does not change.
[0099]
In this embodiment, the optical axis 162 between the collimating optical system 157 and the imaging optical system 158 of the image projecting optical system 156 includes an eyepiece optical system 152 that guides the microscope observation image to the observer's eye by adjusting the eye width. The optical path deflecting prisms 154 and 155, the image projecting optical system 156, and the optical path deflecting prisms 159 and 160 are arranged so as to be parallel to the moving direction, and the optical elements from the imaging optical system 158 to the eyepiece optical system 161 are arranged. By being configured integrally with the eyepiece optical system 152, each optical element from the imaging optical system 158 to the eyepiece optical system 161 is configured to adjust the eye width and guide the microscope observation image to the observer's eye. The aperture of the imaging optical system 158 is configured to move on the optical axis 162 between the collimating optical system 157 and the imaging optical system 158 of the image projection optical system 156 at all times.
[0100]
Since the present embodiment is configured as described above, the image displayed on the small LCD 153 that moves due to the eye width adjustment is projected following the eyepiece image plane of the eyepiece optical system 161 that guides the eye of the observer. Can do. Therefore, the observer can always observe the microscope observation image and the image at the same time without being affected by the eye width adjustment. Further, the collimating optical system 157, the optical path deflecting prisms 154 and 155, and the small LCD 153 are immovable with respect to eye width adjustment, and it is not necessary to provide these moving spaces inside the stereomicroscope housing. can do.
[0101]
Example 23
A stereomicroscope according to a twenty-third embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the stereomicroscope eyepiece optical system guides the microscopic observation image to the observer's eye and the image displayed on the image display means. An eyepiece optical system for image observation that leads to the eye of the image, and the eyepiece optical system for image observation, the image display means, and the stereomicroscope eyepiece optical system are all in the direction of the emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. It is characterized in that it can be moved simultaneously.
[0102]
The stereomicroscope always has a diopter adjustment function that adjusts the position of the virtual image of the observation image obtained by the eyepiece optical system according to the visual acuity (diopter) of the observer. This is done by moving the eyepiece optical system in the direction of the exit optical axis of the eyepiece optical system.
This point will be described with reference to FIGS.
In FIG. 51, 171 is a stereomicroscope eyepiece optical system, 172 is an exit pupil of a stereomicroscope eyepiece optical system, 173 is an eyepiece optical system for image observation, 174 is an exit pupil of an eyepiece optical system for image observation, and 175 is an eyeball of an observer Reference numeral 176 denotes an observer's pupil when viewing a stereoscopic microscope observation image, and reference numeral 177 denotes an observer's pupil when viewing an image.
[0103]
As shown in FIG. 51, the eyeball of the observer rotates when reviewing from the microscope observation image to the image, and the pupil position changes. Therefore, the exit pupil 172 of the stereomicroscope eyepiece optical system is the observer's pupil 176 when viewing the stereoscopic microscope observation image, and the exit pupil 174 of the image observation eyepiece optical system is when viewing the image. If it is arranged so as to overlap with the pupil 177 of each observer, it is possible to provide better ease of observing both images.
[0104]
  Here, FIG. 52 shows a configuration in which only the stereomicroscope eyepiece optical system 171 in FIG. 51 can adjust the diopter. 52, 171 is a stereomicroscope eyepiece optical system moved by diopter adjustment, 172 is an exit pupil of the stereomicroscope eyepiece optical system moved together with the moved stereomicroscope eyepiece optical system, 173 is an eyepiece optical system for image observation, 174 The exit pupil of the eyepiece optical system for image observation, 175 is the eyeball of the observer, 176 is the pupil of the observer when looking at the stereomicroscope, and 177 is the pupil of the observer when trying to view the image. .
  The present embodiment is an embodiment corresponding to the eyepiece optical system of the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. The stereomicroscope eyepiece optical system 171 and the eyepiece optical system 173 for image observation shown in FIGS. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in the stereomicroscope according to the first aspect of the present invention.
[0105]
If only the stereomicroscope eyepiece optical system 171 moves for diopter adjustment, and the exit pupil 172 of the stereomicroscope eyepiece optical system moves accordingly, the positional relationship with the exit pupil 174 of the eyepiece optical system for image observation is lost. Therefore, the pupil 177 and the exit pupil 174 of the eyepiece optical system for image observation when the observer shakes his / her line of sight to observe the image (when the eyeball is rotated) from the state of observing the stereoscopic microscope observation image This causes a problem that the image cannot be easily observed due to vignetting.
[0106]
Therefore, if constructed as in the twenty-third embodiment, even if the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system is adjusted, the eyepiece optical system for image observation and the image display means are simultaneously provided with the stereomicroscope eyepiece optical system. Because it moves in the direction of the exit optical axis, the positional relationship between the exit pupils of both eyepiece optical systems can be made unchanged, making it easier to observe both the microscope image and the image alternately. Can keep.
[0107]
  53 is an external perspective view of the stereomicroscope of the twenty-third embodiment, and FIG. 54 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the binocular tube optical system of the stereomicroscope of FIG. In FIG. 53, reference numeral 181 denotes an object to be observed, 182 denotes a stereomicroscope main body, 183 denotes a stereomicroscope binocular tube, 184 denotes a stereomicroscope eyepiece optical system, and 185 denotes an image observation eyepiece optical system. In FIG. 54, reference numeral 182 denotes a stereomicroscope main body, 186 denotes an imaging lens of a binocular tube optical system, 187 denotes a prism for deflecting an imaging light beam, 188 denotes an imaging position of a stereoscopic microscope observation image, and 189 excludes an eyepiece optical system. Optical element holding unit for holding each optical element constituting the binocular tube optical system, 184 is a stereomicroscope eyepiece optical system, 190 is an exit pupil position of the stereomicroscope eyepiece optical system, 191 is a small LCD, and 185 is an eyepiece for image observation System, 192 is an exit pupil position of the eyepiece optical system for image observation, 193 is a stereomicroscope eyepiece optical system, a small LCD, and an eyepiece optical system for image observation which are integrally held, and the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system A movable optical element holding unit 194 that can move in the direction indicates the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention, and the stereomicroscope eyepiece optical system 184 and the eyepiece optical system for image observation 185 shown in FIGS. 53 and 54 are claimed in the present invention. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in one stereomicroscope.
[0108]
In this embodiment, the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 can move on its own emission optical axis 194, and changes the diopter by changing the distance from the imaging position 188 of the stereoscopic microscope observation image, thereby adjusting the diopter. Can be done. Further, the small LCD 191 and the image observation eyepiece optical system 185 that are integrally held with the stereoscopic microscope eyepiece optical system that moves in accordance with the diopter adjustment are also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 190 of the stereomicroscope eyepiece optical system and the exit pupil 192 of the image observation eyepiece optical system overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy to see.
[0109]
Since the present embodiment is configured as described above, even if the diopter adjustment is performed by moving the stereomicroscope eyepiece optical system 184 from the state of FIG. 54, the image observation eyepiece optical system 185 and the small LCD 191 also move at the same time. The positional relationship between the exit pupils of both eyepiece optical systems does not change. Therefore, it is possible to provide the observer with always good observation of both images without being affected by diopter adjustment.
[0110]
Example 24
  A stereomicroscope according to a twenty-fourth embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, wherein the stereomicroscope eyepiece optical system guides the microscopic observation image to the observer's eye, and the image displayed on the image display means. An eyepiece optical system for image observation that leads to the eye of the eye, the eyepiece optical system for image observation,At least part of the optical axis between the image display means andParallel to the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical systemAnd thisIt is arranged on the eye side of the observer with respect to the optical axis parallel to the emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system.And furtherAn eyepiece optical system for image observation;SaidIt is characterized in that both the stereomicroscope eyepiece optical system and the stereomicroscope eyepiece optical system can be moved simultaneously in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system.
[0111]
With this configuration, both eyepiece optical systems always move at the same time, so that the positional relationship between the exit pupils of both eyepiece optical systems can be maintained, and both the microscope image and the image can be observed alternately. Ease can be kept good.
Further, even if the stereoscopic microscope eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system are moved by diopter adjustment, the image display means can be kept stationary. Therefore, it is not necessary to provide the moving space for the inside of the stereomicroscope housing, so that the size can be reduced.
Furthermore, since the eyepiece optical system for image observation moves on the optical axis of the optical system for image observation arranged parallel to the optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system, the optical system for image observation by movement and the image display means No eccentricity occurs.
When a non-axisymmetric optical system is used for the image observation eyepiece optical system, the expression “optical axis” of the image observation eyepiece optical system in this embodiment is expressed as “the image center and the center of gravity of the exit pupil”. The optical path may be replaced with “the optical path connecting the two”.
[0112]
  FIG. 55 is a sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope binocular tube optical system according to the twenty-fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 182 denotes a stereomicroscope main body, 186 denotes an imaging lens of a binocular tube optical system, 187 denotes a prism for deflecting an imaging light beam, 188 denotes an imaging position of an observation image of the stereoscopic microscope, and 195 denotes binoculars excluding an eyepiece optical system. Optical element holding unit for holding each optical element constituting the cylindrical optical system and a small LCD, 184 is a stereomicroscope eyepiece optical system, 190 is an exit pupil position of the stereomicroscope eyepiece optical system, 191 is a small LCD, and 196 is an image An eyepiece optical system for observation, 192 is an exit pupil position of the eyepiece optical system for image observation, 194 is an exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system, and 197 isPart of itPlaced parallel to the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical systemMadeBetween eyepiece optical system for image observation and small LCDsoThe optical axis of the image observation eyepiece optical system, 198 is a movable optical element that integrally holds the stereomicroscope eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system and is movable in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system Each holding part is shown.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The stereomicroscope eyepiece optical system 184 and the eyepiece optical system for image observation 196 shown in FIG. 55 are the same as those of claim 1 of the present invention. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in a stereomicroscope.
[0113]
In this embodiment, the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 can move on its own emission optical axis 194, and changes the diopter by changing the distance from the imaging position 188 of the stereoscopic microscope observation image, thereby adjusting the diopter. Can be done. Further, the observer is more than the optical axis 197 of the eyepiece optical system for image observation, which is held integrally with the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 that moves in accordance with the diopter adjustment, and is parallel to the emission optical axis 194 of the stereomicroscope eyepiece optical system. The eyepiece optical system 196 for image observation arranged on the eye side is also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 190 of the stereomicroscope eyepiece optical system and the exit pupil 192 of the image observation eyepiece optical system overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy to observe.
[0114]
Since the present embodiment is configured as described above, even if the diopter adjustment is performed by moving the stereomicroscope eyepiece optical system 184 from the state of FIG. 55, the image observation eyepiece optical system 196 is also moved at the same time. The positional relationship between the exit pupils of the optical system does not change. Therefore, it is possible to provide the observer with always good observation of both images without being affected by diopter adjustment.
In addition, the small LCD 191 is configured so as to be immovable regardless of the diopter adjustment of the stereomicroscope eyepiece optical system 184, thereby eliminating the need to secure a space for moving the small LCD inside the stereomicroscope housing and enabling miniaturization. It becomes.
When a non-axisymmetric optical system is used for the stereomicroscope eyepiece optical system and the eyepiece optical system for image observation, the expression “optical axis” in this embodiment is expressed as “the center of the image and the center of gravity of the exit pupil”. The optical path may be replaced with “connecting optical path”.
[0115]
Example 25
The stereomicroscope of the twenty-fifth embodiment of the present invention is the stereomicroscope of the twenty-fourth embodiment, in which the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye is -1 (1 / m). Sometimes, the eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope are set so that the diopter of the eyepiece optical system for image observation that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer satisfies the following conditional expression (7): It is characterized in that the eyepiece optical system is integrated.
-2 (1 / m) ≦ S ≦ 0 (1 / m) (7)
However, S shows the diopter of the eyepiece optical system for image observation when the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system is set to -1 (1 / m).
Diopter-1 (1 / m) is an average diopter of an observer with normal vision or an observer who corrects vision with glasses or the like.
[0116]
With this configuration, an observer with normal visual acuity or an observer who corrects his or her visual acuity with glasses or the like adjusts the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system to -1 (1 / m), so that a good microscope observation image is obtained. Moreover, since the deviation of the eyepiece optical system diopter for image observation from the stereomicroscope eyepiece optical system diopter can be suppressed to 1 (1 / m) or less at the maximum, the observer observes the image. In particular, it is not necessary to refocus the eye significantly in actual use, and the ease of alternately observing both the microscope observation image and the image can be kept good.
[0117]
  FIG. 56 is a sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope binocular barrel optical system according to the 25th embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 182 denotes a stereomicroscope main body, 186 denotes an imaging lens of a binocular tube optical system, 187 denotes a prism for deflecting an imaging light beam, 188 denotes an imaging position of an observation image of the stereoscopic microscope, and 199 denotes binoculars excluding an eyepiece optical system. An optical element holding unit for holding each optical element constituting the cylindrical optical system, a reflective LCD, a polarizing beam splitter, and an LED, 184 is a stereomicroscope eyepiece having a diopter of -1 (1 / m) An optical system, 190 is an exit pupil position of the stereomicroscope eyepiece optical system, 200 is a reflective LCD, 201 is a polarization beam splitter, 202 is an LED, and 203 is a non-axisymmetric optical system using a free curved surface as a reflection surface. The eyepiece optical system for observation, 192 is the exit pupil position of the eyepiece optical system for image observation, 194 is the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system, and 197 is arranged parallel to the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system An optical path connecting an image center and an exit pupil center between the image observation eyepiece optical system and the reflective LCD, and 204 is a stereomicroscope eyepiece that integrally holds the stereomicroscope eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system. Each of the movable optical element holding portions is movable in the direction of the optical axis of the optical system.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The stereomicroscope eyepiece optical system 184 and the eyepiece optical system 203 for image observation shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in a stereomicroscope.
[0118]
In this embodiment, the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 can move on its own emission optical axis 194, and changes the diopter by changing the distance from the imaging position 188 of the stereoscopic microscope observation image, thereby adjusting the diopter. Can be done. Further, the image center and exit pupil center of the eyepiece optical system for image observation, which are held integrally with the stereomicroscope eyepiece optical system 184 that moves in accordance with the diopter adjustment, are parallel to the exit optical axis 194 of the stereomicroscope eyepiece optical system. The eyepiece optical system 203 for image observation, which is arranged closer to the observer's eye than the optical path 197 connecting the two, is also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 190 of the stereomicroscope eyepiece optical system and the exit pupil 192 of the image observation eyepiece optical system overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy to observe.
[0119]
Furthermore, in this embodiment, when the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 is moved and the diopter is adjusted to −1 (1 / m) so as to satisfy the conditional expression (7), the eyepiece for image observation that moves simultaneously is adjusted. The optical system 203 is also configured so that the diopter is -1 (1 / m).
[0120]
Since the present embodiment is configured as described above, even when the diopter adjustment is performed by moving the stereomicroscope eyepiece optical system 184 from the state shown in FIG. 56, the image observation eyepiece optical system 203 is also moved simultaneously. The positional relationship between the exit pupils of the optical system does not change. Therefore, it is possible to provide the observer with always good observation of both images without being affected by diopter adjustment.
In addition, the reflective LCD 200, the polarizing beam splitter 201, and the LED 202 are configured so as not to move regardless of the diopter adjustment of the stereomicroscope eyepiece optical system, so that the reflective LCD, the polarizing beam splitter, the LED, etc. are moved inside the stereomicroscope housing. The need to secure space can be eliminated, and downsizing is possible.
[0121]
Further, in the average diopter-1 (1 / m) of an observer with normal vision or an observer who corrects vision with glasses or the like, the diopter deviation of both eyepiece optical systems does not occur, and the observer However, since it is not necessary to refocus the eyes when observing both images alternately, the ease of observing both images can be kept good.
[0122]
Example 26
  The stereomicroscope according to the twenty-sixth embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to the twenty-fifth embodiment, in which the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eyes of the observer and the image displayed on the image display means are displayed. It is characterized in that the focal length of the eyepiece optical system for image observation guided to the eyes of the observer satisfies the following conditional expression (8).
      0.4 ≦ Fb2/ Fa2≦ 1.6 ・ ・ ・ ・ ・ ・ (8)
  However, Fa(Mm)Is the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system, Fb(Mm)Indicates the focal length of the eyepiece optical system for image observation.
[0123]
Since the eyepiece optical system for image observation moves simultaneously with the stereomicroscope eyepiece optical system at the time of diopter adjustment, the change direction of the diopter with respect to the movement is the same as that of the stereomicroscope eyepiece optical system.
In addition to the same direction of diopter change, if the focal lengths of both eyepiece optical systems satisfy the above conditional expression (8), the amount of change in diopter relative to the amount of movement of each eyepiece optical system The difference is reduced and the eyepiece optical system for image observation can be adjusted no matter where the diopter is adjusted within the range of -5 (1 / m) to 5 (1 / m) by moving the stereomicroscope eyepiece optical system. It changes to the same degree as the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system, and it is possible to reduce the deviation of the diopter of each eyepiece optical system, and when the observer observes both images alternately, Since it is not necessary to perform focus adjustment again, it is possible to maintain good ease of observing both images.
[0124]
  FIG. 57 is a cross sectional view showing a schematic structure of a stereomicroscope binocular barrel optical system according to the 26th embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 182 denotes a stereomicroscope main body, 186 denotes an imaging lens of a binocular tube optical system, 187 denotes a prism for deflecting an imaging light beam, 188 denotes an imaging position of an observation image of the stereomicroscope, and 205 denotes binoculars excluding an eyepiece optical system. An optical element holding unit for holding each optical element constituting the cylindrical optical system, a small LCD, and a relay optical system, 184 is a stereomicroscope eyepiece optical system having a diopter of -1 (1 / m), 190 Is the exit pupil position of the stereomicroscope eyepiece optical system, 191 is a small reflective LCD, 206 is a relay optical system, 207 is an image imaging position by the relay optical system, and 203 is non-axisymmetric using a free-form surface as a reflection surface The eyepiece optical system for image observation which is an optical system, 192 is the exit pupil position of the eyepiece optical system for image observation, 194 is the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system, and 197 is parallel to the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system Placed image An optical path connecting the image center and the exit pupil center between the observation eyepiece optical system and the small LCD, 208 integrally holds the stereoscopic microscope eyepiece optical system and the image observation eyepiece optical system, and the stereoscopic microscope eyepiece optical system Each of the movable optical element holding portions is movable in the direction of the emission optical axis.
  This embodiment corresponds to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. The stereomicroscope eyepiece optical system 184 and the eyepiece optical system 203 for image observation shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in a stereomicroscope.
[0125]
In this embodiment, the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 can move on its own emission optical axis 194, and changes the diopter by changing the distance from the imaging position 188 of the stereoscopic microscope observation image, thereby adjusting the diopter. Can be done. Further, the image center and exit pupil center of the eyepiece optical system for image observation, which are held integrally with the stereomicroscope eyepiece optical system 184 that moves in accordance with the diopter adjustment, are parallel to the exit optical axis 194 of the stereomicroscope eyepiece optical system. The eyepiece optical system 203 for image observation, which is arranged closer to the observer's eye than the optical path 197 connecting the two, is also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 190 of the stereomicroscope eyepiece optical system and the exit pupil 192 of the image observation eyepiece optical system overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy to observe.
[0126]
Further, in this embodiment, when the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 is moved and the diopter is adjusted to −1 (1 / m) so as to satisfy the conditional expression (7), the eyepiece for image observation that moves simultaneously is adjusted. The optical system 203 is also configured to have a diopter of −1 (1 / m). Further, the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system 184 is 25 mm, the focal length of the eyepiece optical system 203 for image observation is 30 mm, and the conditional expression Satisfies (8).
[0127]
Since the present embodiment is configured as described above, even if the diopter adjustment is performed by moving the stereomicroscope eyepiece optical system 184 from the state of FIG. 57, the image observation eyepiece optical system 203 is also moved at the same time. The positional relationship between the exit pupils of the optical system does not change. Therefore, it is possible to provide the observer with observation of both images that are always good regardless of diopter adjustment.
In addition, the small LCD 191 and the relay optical system 206 need not be moved regardless of the diopter adjustment of the stereomicroscope eyepiece optical system 184 so that a space for moving the small LCD and relay optical system is secured inside the stereomicroscope housing. The size can be reduced.
[0128]
Since both eyepiece optical systems are integrally held at a position where the diopter is -1 (1 / m), both eyepiece optics at a position where the diopter is -1 (1 / m). There is no diopter shift in the system. In addition, since both eyepiece optical systems move simultaneously, the change direction of the diopter with respect to the amount of movement coincides, and the focal lengths of both eyepiece optical systems take the above values satisfying conditional expression (8). Therefore, the difference in the amount of change in diopter with respect to the amount of movement of the eyepiece optical system is reduced, and even if the diopter is adjusted in the range of −5 (1 / m) to 5 (1 / m) in the stereomicroscope eyepiece optical system. The difference between the diopter of the microscope eyepiece optical system 184 and the diopter of the image observation eyepiece optical system 203 can be kept within a maximum of 0.84 (1 / m). Therefore, when the observer observes both images alternately, it is not necessary to refocus the eyes significantly, so that the ease of observing both images can be kept good.
[0129]
Example 27
The stereomicroscope of the twenty-seventh embodiment of the present invention is the stereomicroscope of the above-described twenty-fourth embodiment, in which the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye is set to -1 (1 / m). Sometimes, the eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope eyepiece are set so that the diopter of the eyepiece optical system for image observation leading the image displayed on the image display means to the eyes of the observer is also −1 (1 / m). It is characterized in that the optical system is integrated and the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system and the focal length of the eyepiece optical system for image observation coincide with each other.
[0130]
Since the eyepiece optical system for image observation moves simultaneously with the stereomicroscope eyepiece optical system at the time of diopter adjustment, the change direction of the diopter with respect to the movement is the same as that of the stereomicroscope eyepiece optical system.
In addition to the same direction of diopter change, if the focal lengths of both eyepiece optical systems match, the amount of diopter change relative to the amount of movement of each eyepiece optical system also matches.
Since both eyepiece optical systems are integrally configured with a diopter of -1 (1 / m), the diopters of the stereoscopic microscope eyepiece optical system and the eyepiece optical system for image observation always match.
Therefore, the observer can achieve image observation with the eyepiece optical system for image observation adjusted to an appropriate diopter at the same time only by adjusting the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system, and observe both images. The ease of handling can be kept good.
[0131]
  FIG. 58 is a cross sectional view showing a schematic structure of a stereomicroscope binocular barrel optical system according to the 27th embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 182 denotes a stereomicroscope main body, 186 denotes an imaging lens of a binocular tube optical system, 187 denotes a prism for deflecting an imaged light beam, 188 denotes an imaging position of a stereoscopic microscope observation image, and 209 denotes binoculars excluding an eyepiece optical system. An optical element holding unit for holding each optical element constituting the cylindrical optical system, a small LCD, and a relay optical system, 184 is a stereomicroscope eyepiece optical system having a diopter of -1 (1 / m), 190 Is an exit pupil position of the stereomicroscope eyepiece optical system, 191 is a small LCD, 206 is a relay optical system, 207 is an image imaging position by the relay optical system, 196 is an eyepiece optical system for image observation, and 192 is an eyepiece optical system for image observation 194 is an exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system, 197 is an optical axis between the eyepiece optical system for image observation and the small LCD arranged in parallel with the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system , 210 A stereomicroscope eyepiece optical system and an image observation eyepiece optical system are integrally held, and a movable optical element holding unit 211 that can move in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. A rack and a pinion for moving the element holding unit 209 are shown.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope of claim 1 of the present invention. The stereomicroscope eyepiece optical system 184 and the eyepiece optical system for image observation 196 shown in FIG. This corresponds to “two types of eyepiece optical systems” in a stereomicroscope.
[0132]
In this embodiment, the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 can move on its own emission optical axis 194, and changes the diopter by changing the distance from the imaging position 188 of the stereoscopic microscope observation image, thereby adjusting the diopter. Can be done. Further, the observer is more than the optical axis 197 of the eyepiece optical system for image observation, which is held integrally with the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 that moves in accordance with the diopter adjustment, and is parallel to the emission optical axis 194 of the stereomicroscope eyepiece optical system. The eyepiece optical system 196 for image observation arranged on the eye side is also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 190 of the stereomicroscope eyepiece optical system and the exit pupil 192 of the image observation eyepiece optical system overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy to observe.
[0133]
Further, in this embodiment, when the stereomicroscope eyepiece optical system 184 is moved to adjust the diopter to −1 (1 / m), the image observation eyepiece optical system 196 that moves simultaneously also has a diopter of −1 ( In addition, the focal length of the stereoscopic microscope eyepiece optical system 184 and the focal length of the image observation eyepiece optical system 196 are both 25 mm.
[0134]
Since the present embodiment is configured as described above, even when the diopter adjustment is performed by moving the stereomicroscope eyepiece optical system 184 from the state of FIG. 58, the image observation eyepiece optical system 196 is also moved at the same time. The positional relationship between the exit pupils of the optical system does not change. Therefore, it is possible to provide the observer with always good observation of both images without being affected by diopter adjustment.
In addition, the small LCD 191 and the relay optical system 206 are configured so as not to move regardless of the diopter adjustment of the stereomicroscope eyepiece optical system, so that it is necessary to secure a moving space for the small LCD and relay optical system inside the stereomicroscope housing. It can be eliminated and downsizing is possible.
[0135]
In addition, since both eyepiece optical systems are integrally held at a position where the diopter is -1 (1 / m), both eyepiece optical systems at the position where the diopter is -1 (1 / m) are used. Diopter shift does not occur. In addition, since both eyepiece optical systems move simultaneously, the direction of change in diopter with respect to the amount of movement coincides, and the focal lengths of both eyepiece optical systems also coincide with each other. The degree of change in the degree also matches, and even if the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system is changed, the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system always matches the diopter of the eyepiece optical system for image observation. Therefore, an observer can obtain image observation with an eyepiece optical system for image observation that is adjusted to an appropriate diopter at the same time only by adjusting the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system, and observe both images. The ease of handling can be kept good.
[0136]
Example 28
A stereomicroscope according to a twenty-eighth embodiment of the present invention is the stereomicroscope according to claim 1, and the stereomicroscope according to any one of the above embodiments 13 to 19, 21, 23 to 27, wherein the microscope observation image is a microscope observation image. This is characterized in that the image is displayed on the image display means for displaying.
[0137]
The stereomicroscope according to claim 1, and a microscope observation image of any of the stereomicroscopes of Examples 13 to 19, 21 and 23 to 27 are replaced with an image displayed on an image display means for displaying the microscope. However, the advantages obtained by the techniques described in the claims and the examples can be obtained as they are.
[0138]
59 and 60 show a twenty-eighth embodiment of the present invention, FIG. 59 is an external perspective view of the stereomicroscope according to this embodiment, and FIG. 60 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the binocular tube optical system of the stereomicroscope of FIG. FIG.
In FIG. 59, 221 is an object to be observed, 222 is a stereomicroscope main body unit, 223 is a pair of left and right CCDs for capturing a microscope observation image, and a pair of left and right first images for displaying a microscope image captured by the CCD. A stereomicroscope binocular tube unit incorporating a small LCD and a pair of left and right second small LCDs for displaying other images, 224 is a microscope for guiding the microscope image displayed on the first small LCD to the eyes of the observer Eye observation optical system for image observation, 225 is another eye observation optical system for image observation that guides other images displayed on the second small LCD to the eyes of the observer, and 226 is a CCD built in the binocular tube unit of the stereomicroscope Control unit for controlling the camera and creating video 227 is a video signal cable connecting the CCD and camera control unit, 228 is a camera control unit A video signal cable that connects the first small LCD, 229 is a computer that creates an image to be displayed on the second small LCD, and 230 is a video signal cable that connects the computer and the second small LCD. Yes.
[0139]
  In FIG. 60, 222 is a stereomicroscope main body unit, 223 is a stereomicroscope binocular tube unit, 231 is an imaging optical system, 232 is a CCD for imaging a microscope observation image, and 233 is a first microscope image displayed by the CCD 232. Small LCD, 234 is a microscope image relay optical system, 235 is a microscope image imaging position by the microscope image relay optical system 234, 224 is an eyepiece optical system for microscope image observation, 236 is an exit pupil position of an eyepiece optical system for microscope image observation 237 is a second small LCD for displaying other images other than the microscope image, 238 is another image relay optical system, 239 is the imaging position of other images by the other image relay optical system 238, and 225 is other The eyepiece optical system for image observation, 240 is the exit pupil position of the other eyepiece optical system for image observation, 241 is the imaging optical system, the CCD, and the first Type optical element holding unit for holding a LCD, a microscope image relay optical system, a second small LCD, and other image relay optical systems, 242 is an emission optical axis of an eyepiece optical system for microscope image observation, 243 The optical axis of the other eye observation optical system 244 arranged parallel to the emission optical axis of the eyepiece optical system for microscopic image observation, 244 is an integrated eyepiece optical system for microscopic image observation and the other eyepiece optical system for image observation. Each of the movable optical element holding portions is shown as being held and movable in the direction of the exit optical axis of the eyepiece optical system for observing a microscope image.
  This embodiment is an embodiment corresponding to the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention, and is for observing a microscope image that guides the microscope image displayed on the first small LCD shown in FIGS. 59 and 60 to the eyes of the observer. The eyepiece optical system 224 and the other eyepiece optical system 225 for image observation that guides other images displayed on the second small LCD to the eyes of the observer are “two” in the stereomicroscope according to claim 1 of the present invention. Corresponds to a kind of eyepiece optical system.
[0140]
In this embodiment, the microscope image observation eyepiece optical system 224 can move on its own exit optical axis 242 and change the diopter by changing the distance from the imaging position 235 of the microscope image to adjust the diopter. Can be done. Further, the optical axis of the other eyepiece optical system for image observation, which is held integrally with the eyepiece optical system for microscope observation 224 that moves along with the diopter adjustment and is parallel to the emission optical axis 242 of the eyepiece optical system for microscopic image observation. Other eyepiece optical systems 225 for image observation arranged closer to the viewer's eyes than 243 are also configured to move simultaneously.
The positions of the exit pupil 236 of the eyepiece optical system for microscope image observation and the exit pupil 240 of the other eyepiece optical system for image observation overlap with the position of the pupil when the observer tries to view each image. Both images are very easy for the observer to observe.
[0141]
In the present embodiment, when the eyepiece optical system 224 for observing a microscope image is moved and the diopter is adjusted to −1 (1 / m), other eyepiece optical systems 225 for image observation that move simultaneously are also dioptered. Is set to −1 (1 / m), and the focal length of the microscope image observation eyepiece optical system 224 and the focal length of the other image observation eyepiece optical system 225 are both 25 mm.
[0142]
Since the present embodiment is configured as described above, even if the diopter adjustment is performed by moving the microscope image observation eyepiece optical system 224 from the state of FIG. 60, the other image observation eyepiece optical systems 225 also move simultaneously. The positional relationship between the exit pupils of both eyepiece optical systems does not always change. Therefore, it is possible to provide the observer with always good observation of both images without being affected by diopter adjustment.
Further, the second small LCD 237 and the other image relay optical system 238 are configured so as not to move regardless of the diopter adjustment of the microscope image observation eyepiece optical system. Therefore, it is possible to reduce the size.
[0143]
In addition, since both eyepiece optical systems are integrally held at a position where the diopter is -1 (1 / m), both eyepiece optical systems at the position where the diopter is -1 (1 / m) are used. Diopter shift does not occur. In addition, since both eyepiece optical systems move simultaneously, the direction of change in diopter with respect to the amount of movement coincides, and the focal lengths of both eyepiece optical systems also coincide with each other. The degree of change in the degree is also the same, and even if the diopter of the eyepiece optical system for microscopic image observation is changed, the diopter of the eyepiece optical system for microscopic image observation is always the same as that of other eyepiece optical systems for image observation. I'm doing it. Therefore, the observer can adjust the diopter of the eyepiece optical system for microscopic image observation, and at the same time, the image observation with the other eyepiece optical system for image observation adjusted to an appropriate diopter can be achieved. The ease of observation of the image can be kept good.
In FIG. 60, the present embodiment is configured to display a microscopic image on the first small LCD and display other images on the second small LCD, but other images of the first small LCD are also displayed. And a microscopic image may be displayed on the second small LCD, or the display image may be arbitrarily switched.
[0144]
As described above, the stereomicroscope of the present invention has the following characteristics in addition to the characteristics described in the claims.
[0145]
  (1) Microscopic observation imageA first lens that forms part of an eyepiece optical system that guides the image to the eye of the observer and a second lens that forms the eyepiece optical system that guides the image to the eye of the observer.Claim 1Or claim 3The stereomicroscope described in 1.
[0146]
  (2) The aboveThe first lens is a refractive lens portion formed at the center, and the second lens is a Fresnel lens portion formed around the center.The stereomicroscope according to (1) above.
[0147]
  (3) Eyepiece optical system that guides the microscope image to the observer's eyeAnd part of the lens that constitutes the eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye, and part of the surface of the lens is partially used as a reflecting surface and the other part as a transmitting surfaceThe stereomicroscope according to claim 1 or (1), wherein the stereomicroscope is provided.
[0148]
  (4) BeforeRecordingIsA prism-shaped plastic molded lens having a curved surface in which at least one surface does not have a symmetrical surface, wherein the reflecting surface and the transmitting surface are formed on the curved surface.The stereomicroscope according to (3) above.
[0149]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, various image information such as an endoscopic image and a CT / MR image are displayed together with the microscopic observation image.It will be in a state that can not be obtained sufficientlyIt is possible to provide a stereomicroscope that can be provided to an observer at the same time without losing.
[0169]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a stereomicroscope that can appropriately and simultaneously provide an observer with various image information such as an endoscopic image and a CT / MR image together with a microscope observation image without losing each other's image information. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement of magnified images of a microscope observation image and an image displayed on the image display means.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a mirror part in a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing an arrangement of a microscope observation image and an enlarged image of an image displayed on the image display means according to a second embodiment.
FIG. 5 shows the present invention.As a reference exampleIt is a side view which shows the optical arrangement | positioning of the binoculars cylinder part and eyepiece part of the surgical microscope in 3rd Example.
6 is a plan view of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the arrangement of a microscope observation image and an enlarged image of an image displayed on the image display means according to a third embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a surgical microscope system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an optical arrangement inside a mirror part of a surgical microscope according to a fourth embodiment.
FIG. 10 shows the present invention.As a reference exampleIt is sectional drawing of the binoculars cylinder part of the surgical microscope in 5th Example.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an eyepiece portion of a surgical microscope according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory view illustrating the arrangement relationship between a microscope observation image and enlarged images of various images displayed on the image display means.
FIG. 13 is an external perspective view of a surgical microscope according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an optical arrangement in a binocular tube portion in a seventh embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing various images in an observation field of the operation microscope according to the seventh embodiment.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing an optical arrangement in a binocular tube portion and an eyepiece portion of a surgical microscope according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view of an eyepiece optical system of a surgical microscope according to an eighth example.
FIG. 18 is an explanatory view showing various images appearing in the observation field of view of the surgical microscope according to the eighth example.
FIG. 19 shows the present invention.As a reference exampleIt is sectional drawing which shows the optical arrangement | positioning of the inside of the binocular tube part of the microscope for operation which concerns on 9th Example, and an eyepiece part.
FIG. 20 is a schematic side view of a surgical microscope according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a perspective view showing an optical arrangement of an objective optical system and a variable magnification optical system incorporated in a mirror body part of a surgical microscope according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an enlarged view showing an optical arrangement in a binocular tube portion of a surgical microscope in an eleventh embodiment.
FIG. 23 is a plan view of FIG. 22;
24 is a right side view of FIG.
FIG. 25 is an enlarged view showing the optical arrangement in the eyepiece of the surgical microscope according to the eleventh example.
FIG. 26 is an explanatory diagram showing various images appearing in the observation visual field of the surgical microscope according to the eleventh example.
FIG. 27 is a sectional view showing an optical arrangement of a stereomicroscope according to a twelfth embodiment.
FIG. 28 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a basic configuration of a thirteenth embodiment, in which (a) shows a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) shows an observation by an observer. The state which is gazing at the image displayed on the image display means is shown.
FIG. 29 is an arrangement diagram of an optical system of a surgical microscope according to a thirteenth embodiment.
30 is an arrangement diagram of optical systems of a surgical microscope according to a fourteenth example. FIG.
FIG. 31 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a basic configuration of a fifteenth embodiment, in which (a) shows a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) shows an observation by an observer. The state which is gazing at the image displayed on the image display means is shown.
FIG. 32 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the surgical microscope according to the fifteenth embodiment is gazing at a microscope image.
FIG. 33 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the microscope of FIG. 32 is gazing at an image.
FIG. 34 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a basic configuration of a sixteenth embodiment, in which (a) shows a state in which an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) shows an observation by an observer. The state which is gazing at the image displayed on the image display means is shown.
FIG. 35 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the surgical microscope according to the sixteenth embodiment is gazing at a microscope image.
36 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the microscope of FIG. 35 is gazing at an image.
FIG. 37 is an arrangement diagram of an optical system of a surgical microscope according to a seventeenth embodiment.
FIG. 38 (a) is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing a comparative example with the basic configuration of the eighteenth embodiment of the present invention, and the image displayed on the image display means is displayed on the observer's eye. 2 shows a state in which the eye relief of the eyepiece optical system leading to the eye is shorter than the eye relief of the eyepiece optical system leading the microscope observation image to the observer's eye, and (b) is an entity showing the basic configuration of the eighteenth embodiment of the present invention FIG. 3 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a microscope. Shows longer than eye relief.
FIG. 39 is an arrangement diagram of an optical system around an eyepiece optical system of a surgical microscope according to an eighteenth example.
FIG. 40 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system of a stereomicroscope showing the basic configuration of the nineteenth example, where (a) is a state when an observer is gazing at a microscope observation image, and (b) is an observation view. The state when the person is gazing at the image displayed on the image display means is shown.
FIG. 41 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the surgical microscope according to the nineteenth example is gazing at a microscope image.
42 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state when an observer in the microscope of FIG. 41 is gazing at an image.
FIG. 43 is an explanatory diagram of an Yeti type eye width adjustment mechanism used in a twentieth embodiment.
FIG. 44 is an explanatory diagram of a G-Tentop type eye width adjustment mechanism.
FIG. 45 shows an eye width by holding an eyepiece optical system that guides an image displayed on the image display means to an observer's eye in an eyepiece optical system holding frame of a binocular tube unit having a G-tentop eyewidth adjustment mechanism. It is state explanatory drawing which shows the change of the positional relationship of a microscope image and an image on either side when adjusting.
FIG. 46 is an external perspective view of the operating microscope according to the twentieth embodiment.
FIG. 47 shows an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to the observer's eye and an eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye in the surgical microscope according to the twenty-first embodiment. It is an optical system arrangement configuration diagram showing a state in which a mechanism for changing the size of the exit pupil is operating so that the exit pupils of both eyepiece optical systems are maximized.
48 is an optical system arrangement configuration diagram showing a state in which a mechanism for changing the size of the exit pupil is operating so that the exit pupils of both eyepiece optical systems are minimized in the microscope of FIG. is there.
49 is a front view of an optical system arrangement of a binocular tube portion having an Yeti-type eye width adjustment mechanism of a surgical microscope according to a 22nd embodiment. FIG.
50 is a view of the optical system of the binocular tube portion of FIG. 49 as viewed from the left side.
FIG. 51 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system showing a pupil position of an observer when observing an image.
FIG. 52 is an arrangement configuration diagram of an eyepiece optical system in which only a stereomicroscope eyepiece optical system can be adjusted in diopter in FIG.
FIG. 53 is an external perspective view of a stereomicroscope according to a 23rd embodiment.
54 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a binocular tube optical system of the stereomicroscope of FIG. 53. FIG.
FIG. 55 is a sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope binocular tube optical system according to a twenty-fourth embodiment;
FIG. 56 is a sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope binocular barrel optical system according to a 25th embodiment;
FIG. 57 is a cross-sectional view showing an overview configuration of a stereoscopic microscope binocular tube optical system according to a twenty-sixth embodiment;
FIG. 58 is a sectional view showing a schematic configuration of a stereomicroscope binocular barrel optical system according to a 27th embodiment;
FIG. 59 is an external perspective view of a stereomicroscope according to a twenty-eighth embodiment.
60 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a binocular tube optical system of the stereomicroscope of FIG. 59. FIG.
FIG. 61 is a sectional view of an eyepiece tube portion of a conventional stereomicroscope.
FIG. 62 is an explanatory diagram showing a state of an image appearing in an observation field of view of a conventional stereomicroscope.
FIG. 63 is an explanatory diagram showing various images appearing in the observation field of view of a conventional stereomicroscope.
[Explanation of symbols]
        1 Microscope body
        2 Binocular tube
        3, 3 ', 181, 221 Object to be observed
        4 Objective optical system
        5 Variable magnification optical system
        6 Imaging optics
        7 Eyepiece optical system for microscopic image observation
        8 Deflection means
        9(First)Image display means
        9 'Second image display means
        9 "Third image display means
        10, 173, 196, 203 Eyepiece optical system for image observation
        11 Observer
        12 Eyepoint
        13 Plastic molding lens
        14,42 lens
        14a The first surface of the lens
        14b Second surface of the lens
        14c Third surface of the lens
        15 Reflection mirror
        16 Eyepiece
        17 Light source for surgical microscope
        18 Light guide table
        19 Endoscope
        20 Endoscope light source
        21 Light guide cable
        22 Camera head
        23 Camera head controller
        24 Ultrasonic tomography probe
        25 Ultrasonic tomography probe controller
        26 Navigation system
        27 Camera array
        28 Computer
        29 CT system
        30 MRI system
        31 Controller of image display means
        32 Optical path insertion means
        33 Image Insertion Optical System
        34 cable
        35 Binocular tube optics
        36 Imaging position of eyepiece optical system
        37, 51, 79, 102, 142, 206, 234, 238
                      Image relay optical system
        38 prism
        39,186 Imaging lens for binocular tube optical system
        40,187 Prism that deflects the imaging light beam
        41 Intermediate image position
        42a Lens part forming part of an eyepiece optical system for microscopic image observation
        42b Eyepiece optical system part for image observation
        43 Housing
        44 Beam splitter
        45 Front group of relay optics
        46 Rear group of relay optical system
        47 Deflection prism
        48 Image Insertion Optical System
        49 Imaging optics
        50 Solid-state image sensor such as CCD
        52 Micro lens array
        61, 74, 113, 138, 152
                      Eyepiece optical system that guides the microscope image to the observer's eye
        62, 62 ', 82, 84, 99, 115, 139, 161
                      An eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the eyes of the observer
        63 Area closer to the eyepiece optical system than the intersection of each other's optical axes
        64 Area not closer to the eyepiece optical system than the intersection of the optical axes of each other
        65 Center position of exit pupil of eyepiece optical system 61
        65 ', 75 Position where the exit pupil of the eyepiece optical system that guides the microscopic observation image to the observer's eye
        66 Center position of exit pupil of eyepiece optical system 62
        66 ', 83 Position for disposing the exit pupil of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer
        67,172 Eyeball of the observer
        68,176 Observer's pupil
        68 ', 177 Pupil when gazing at the image
        69 Center of rotation of the eyeball
        70 Body part of surgical microscope
        71, 71 ′, 100, 147 Imaging optical system
        72 Prism to deflect the optical path of microscope
        73 Image formation position of microscopic observation image
        76,200 Reflective LCD
        77,201 Polarizing beam splitter
        78,202 LED
        80,207,235,239 Image formation position
        81, 98, 103, 120, 150, 151, 154, 155, 159, 160 A prism for deflecting the optical path
        85,153,191,233,237 Small LCD
        86 Small LCD holding and moving mechanism
        87, 92, 94, 95, 96, 105, 112, 116, 117
                      Observation state of the observer
        88 Exit pupil of eyepiece optical system that guides the microscope image to the observer's eye
        89 Exit pupil of eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the eyes of the observer
        90,97 Light flux of a microscopic observation image entering the eyeball from the pupil of the observer
        91, 93 Light flux of an image entering the eyeball from the observer's pupil
      101 Angle of view when an observer observes a microscope image
      104 Angle of view when an observer observes an image
      106,110 Eye relief of an eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to an observer's eye
      107, 108, 111 Eye relief of eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the eyes of the observer
      109 Imaging optical system part of surgical microscope binocular tube
      114 A lens in which a part of the eyepiece optical system 113 and a part of the eyepiece optical system 115 are integrated by being processed by plastic molding
      118 Binocular tube imaging optical system
      119, 122, 148 Mirror that deflects the optical path
      120,149 Schmidt type image rotator
      123 Imaging position
      124 Eyepiece optical system
      125 parallelogram prism
      126 Optical axis incident on parallelogram prism
      127 Microscopic image observed by the observer with the left eye when the eye width is minimized
      128 Images observed by the observer with the left eye when the eye width is minimized
      129 Microscopic image observed by the observer with the right eye when the eye width is minimized
      130 Image observed by the observer with the right eye when the eye width is minimized
      131 Microscopic observation image that the observer observes with the left eye when the eye width is maximized
      132 Image observed by the observer with the left eye when the eye width is maximized
      133 Microscopic observation image that the observer observes with the right eye when the eye width is maximized
      134 Image observed by the observer with the right eye when the eye width is maximized
      135 Mirror Body Housing for Surgical Microscope
      136 Binocular tube housing
      137 Mechanical frame for holding the eyepiece optical system
      140 Luminous Scattering Element
      141 Exit pupil of eyepiece optical system enlarged by light beam scattering element
      143 Light flux width determining element
      144 Exit pupil of eyepiece optical system enlarged by beam width determining element
      145 Exit pupil of eyepiece optical system reduced by movement of light beam scattering element
      146 Exit pupil of eyepiece optical system reduced by beam width determining element
      156 Image projection optical system
      157 Collimating optical system
      158 An imaging optical system that forms an afocal beam emitted from the collimating optical system
      162 Optical axis between collimating optical system and imaging optical system constituting part of image projection optical system
      171 and 184 stereomicroscope eyepiece optical system
      172 Exit pupil of stereomicroscope eyepiece optical system
      174 Exit pupil of eyepiece optical system for image observation
      182,222 Stereo microscope body
      183,223 Stereomicroscope binocular tube
      186        Imaging lens for binocular tube optics
      188 Image formation position of stereoscopic microscope image
      189, 193, 195, 198, 199, 204, 205, 208, 209, 210, 241, 244 Optical element holding unit
      190 Exit pupil position of stereomicroscope eyepiece optical system
      192 Exit pupil position of eyepiece optical system for image observation
      194 Emission optical axis of stereomicroscope eyepiece optical system
      197 Optical axis of eyepiece optical system for image observation
      211 racks and pinions
      224 Eyepiece optical system for microscopic image observation
      225 Other eyepiece optical systems for image observation
      226 Camera control unit
      227, 228, 230 Video signal cable
      229 computer
      231 Imaging optical system
      232 CCD
      236 Exit pupil position of eyepiece optical system for microscopic image observation
      240 Exit pupil positions of other eyepiece optical systems for image observation
      242 Ejection optical axis of eyepiece optical system for microscopic image observation
      243 Other optical axis of the eyepiece optical system for image observation
        I Microscopic image
        MI microscope image
        MI 'Microscopic image disappeared from the field of view
        RI, RI ′, RI ″ An enlarged image of the image displayed on the image display means
        RI1 Enlarged image of endoscopic image
        Magnified image of RI2 CT / MR image
        O1 Optical axis of eyepiece optical system for microscopic image observation
        Optical axis of the O2 image observation eyepiece optical system (or the optical path connecting the center of the image enlarged by the eyepiece optical system and the center of gravity of the exit pupil)
        P Intersection of optical axis and optical axis (or optical path)
        Q attention point

Claims (22)

顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを、観察者の眼へ、注視野範囲内における互いの画像が重ならない領域に、別々の、光軸又は像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路、を経由して導く二種類の接眼光学系を設けたことを特徴とする実体顕微鏡。In stereomicroscope to be able to observe the image displayed on the microscopic image and images display means simultaneously and the image displayed on the microscopic image and the image display unit, the observer's eye, the field of fixation range A stereomicroscope characterized in that two types of eyepiece optical systems are provided in a region where images of each other do not overlap with each other via different optical paths or optical paths connecting the image center and the center of gravity of the exit pupil . 顕微鏡観察像と画像表示手段に表示された画像とを同時に観察できるようにした実体顕微鏡において、顕微鏡本体部内に、顕微鏡観察像を拡大観察するための第一の接眼光学系と、第一の画像表示手段と、前記第一の画像表示手段に表示された画像から出射した光束を、顕微鏡観察像を観察する観察者の瞳孔に、前記第一の接眼光学系を介さずに入射させて、該観察者に該第一の画像表示手段に表示された画像の拡大像を観察させることができるように、該第一の画像表示手段に表示された画像を、注視野範囲内における顕微鏡観察像と重ならない領域に、該第一の接眼光学系とは別の、光軸又は像中心と射出瞳の重心とを結ぶ光路、を経由して導く第二の接眼光学系としての第一の光学系とを備えるとともに、さらに、第二の画像表示手段及び前記第二の画像表示手段に表示された画像から出射した光束を顕微鏡光学系内へ挿入して前記第一の接眼光学系を介して拡大観察される顕微鏡観察像の結像位置に重ねて結像させる第二の光学系を備えたことを特徴とする実体顕微鏡。In stereomicroscope to be able to observe the image displayed on the microscopic image and images display means simultaneously in the microscope body portion, a first eyepiece optical system for magnifying observation of microscopic image, the first The image display means and the light beam emitted from the image displayed on the first image display means are incident on the pupil of an observer who observes the microscope observation image without passing through the first eyepiece optical system , The image displayed on the first image display means is a microscope observation image within the gazing range so that the observer can observe an enlarged image of the image displayed on the first image display means. The first optical as a second eyepiece optical system that guides to a region that does not overlap with the first eyepiece optical system via an optical path that is different from the first eyepiece optical system and connects the image center and the center of gravity of the exit pupil together and a system, further, the second image display means Superimposed on the image forming position of the microscopic image which is enlarged observed a light beam emitted from the image displayed on the fine said second image display means is inserted into the microscope optics via the first eyepiece optical system A stereomicroscope comprising a second optical system for imaging. 顕微鏡観察像と前記画像とを欠けることなく同時に観察することが出来るアイポイントを有することを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  2. The stereomicroscope according to claim 1, further comprising an eye point that allows a microscope observation image and the image to be simultaneously observed without being lost. 前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系は顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系の射出瞳径の少なくとも二倍の射出瞳径を有していることを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。  The eyepiece optical system that guides the image to the eye of the observer has an exit pupil diameter that is at least twice the exit pupil diameter of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer. 3. A stereomicroscope according to 3. 画像表示手段と前記画像を観察者の眼へ導く接眼光学系を一つのハウジング内に配置し、該ハウジングを顕微鏡鏡体部に対し着脱可能としたことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  2. The entity according to claim 1, wherein an image display means and an eyepiece optical system for guiding the image to an observer's eye are arranged in one housing, and the housing is detachable from the microscope body. microscope. 顕微鏡観察像を観察者の眼へ導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へ導く接眼光学系の射出瞳径をＰ（ｍｍ）、前記両接眼光学系の光軸のなす角をα（°）としたとき、Ｐ＞２０ｓｉｎα−２なる条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の実体顕微鏡。  The exit pupil diameter of the eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye is P (mm), and the optical axes of the both eyepiece optical systems 4. The stereomicroscope according to claim 3, wherein a condition of P> 20 sin α-2 is satisfied, where α (°) is an angle formed by. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸を互いに交差するよう配置し、かつ、互いの接眼光学系のそれぞれの射出瞳を、互いの接眼光学系の光軸の交点より接眼光学系寄りに配置したことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  The optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to cross each other. The stereomicroscope according to claim 1, wherein the exit pupils of the eyepiece optical systems are arranged closer to the eyepiece optical system than the intersection of the optical axes of the eyepiece optical systems. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系は、いずれも、射出瞳を配置する位置が次の条件式(1)を満たすことを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
３≦Ｌ≦２５ ・・・・・・(1)
但し、Ｌ（ｍｍ）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系の光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の光軸との交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。The eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye both have the following conditions for placing the exit pupil: The stereomicroscope according to claim 7, wherein Formula (1) is satisfied.
3 ≦ L ≦ 25 (1)
However, L (mm) is the intersection of the optical axis of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer and the optical axis of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer. The distance from each to the exit pupil is shown. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちのいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(2)を満たし、他方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(3)を満たしていることを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
６ｓｉｎθ≦φ≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(2)
０＜φ’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(3)
但し、φ（ｍｍ）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちのいずれか一方の接眼光学系の射出瞳径、φ’（ｍｍ）は他方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。The exit pupil diameter of one of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye is the next The stereomicroscope according to claim 7, wherein the conditional expression (2) is satisfied, and an exit pupil diameter of the other eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (3).
6sinθ ≦ φ ≦ 50sinθ (2)
0 <φ '<Lsin (θ / 2) (3)
However, φ (mm) is the eyepiece optical system of either one of the eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye. The exit pupil diameter of the system, φ ′ (mm) is the exit pupil diameter of the other eyepiece optical system, and θ (°) is the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and image display means The angle formed by the optical axis emitted from the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the observer's eye, L (mm) is the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil. Show. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径が次の条件式(4)を満たしていることを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
６ｓｉｎθ≦φ”≦５０ｓｉｎθ ・・・・・・(4)
但し、φ”（ｍｍ）は両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。The exit pupil diameter of both the eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye is expressed by the following conditional expression ( The stereomicroscope according to claim 7, wherein 4) is satisfied.
6sinθ ≦ φ ”≦ 50sinθ (4)
Where φ ″ (mm) is the exit pupil diameter of both eyepiece optical systems, and θ (°) is displayed on the optical axis exiting from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eyes and on the image display means. An angle formed by an optical axis emitted from an eyepiece optical system that guides an image to an observer's eye is shown. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度が次の条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
２０°≦θ≦８０° ・・・・・・(5)
但し、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度を示す。The angle between the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the next The stereomicroscope according to claim 7, wherein the conditional expression (5) is satisfied.
20 ° ≦ θ ≦ 80 ° (5)
However, θ (°) is an optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscopic observation image to the eye of the observer and light emitted from the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer. Indicates the angle formed with the axis. 画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフは、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系のアイレリーフよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  The eye relief of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eye of the observer is longer than the eye relief of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the eye of the observer. Item 3. A stereomicroscope according to item 1. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の両方の接眼光学系の射出瞳径が、次の条件式(6)を満たしていることを特徴とする請求項７に記載の実体顕微鏡。
０＜φ”’＜Ｌｓｉｎ（θ／２） ・・・・・・(6)
但し、φ”’（ｍｍ）は両方の接眼光学系の射出瞳径、θ（°）は顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系から射出する光軸とのなす角度、Ｌ（ｍｍ）は互いの接眼光学系の光軸の交点からそれぞれの射出瞳までの距離を示す。The exit pupil diameter of both the eyepiece optical system for guiding the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system for guiding the image displayed on the image display means to the observer's eye is expressed by the following conditional expression: The stereomicroscope according to claim 7, wherein (6) is satisfied.
0 <φ "'<Lsin (θ / 2) (6)
Where φ ″ ′ (mm) is the exit pupil diameter of both eyepiece optical systems, and θ (°) is displayed on the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and on the image display means. The angle L (mm) formed with the optical axis emitted from the eyepiece optical system that guides the image to the observer's eye indicates the distance from the intersection of the optical axes of each eyepiece optical system to each exit pupil. 画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系が、イエンチ式眼幅調整機構を有する双眼鏡筒の、顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系を保持するメカ枠に一体となって保持されていることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  The eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye holds the eyepiece optical system that guides the microscopic observation image to the observer's eye of the binocular tube having the Yeti type eye width adjustment mechanism. The stereomicroscope according to claim 1, wherein the stereomicroscope is held integrally with a mechanical frame. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く接眼光学系と画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系のうちの少なくともいずれか一方の射出瞳の大きさを可変にする機構を有していることを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  The size of the exit pupil of at least one of the eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye is variable. The stereomicroscope according to claim 1, further comprising a mechanism for performing the operation. 画像表示手段に表示された画像を、画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系に導く画像投影光学系を有し、前記画像投影光学系は、コリメート光学系と結像光学系とからなり、前記コリメート光学系は、画像表示手段に表示された画像から射出する光束をコリメートしてアフォーカル光束とし、前記結像光学系は、前記コリメート光学系より射出するアフォーカル光束を画像表示手段に表示された画像を観察者の眼へと導く接眼光学系の接眼像面に結像し、かつ、該結像光学系は、その開口が少なくとも前記アフォーカル光束を取り込める範囲内で移動することを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  An image projection optical system that guides an image displayed on the image display means to an eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to an observer's eye, and the image projection optical system includes: a collimating optical system; The collimating optical system collimates the light beam emitted from the image displayed on the image display means to form an afocal light beam, and the imaging optical system emits the light beam emitted from the collimating optical system. The focal light beam is imaged on the eyepiece image plane of the eyepiece optical system that guides the image displayed on the image display means to the eyes of the observer, and the imaging optical system can capture at least the afocal light beam at its aperture The stereomicroscope according to claim 1, which moves within a range. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系と、画像表示手段と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。  A stereoscopic microscope eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to an observer's eye, and an image observation eyepiece optical system for guiding an image displayed on the image display means to the observer's eye; 2. The stereomicroscope according to claim 1, wherein the system, the image display means, and the stereomicroscope eyepiece optical system are configured to be simultaneously movable in the direction of the exit optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系とを有し、前記画像観察用接眼光学系は、該画像観察用接眼光学系と前記画像表示手段との間の光軸の少なくとも一部に、前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行な光軸を有し、且つ、この前記実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸と平行な光軸よりも観察者の眼側に配置され、さらに、前記画像観察用接眼光学系と、前記実体顕微鏡接眼光学系とを共に、実体顕微鏡接眼光学系の射出光軸方向に同時に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡。A stereomicroscope eyepiece optical system for guiding a microscope observation image to an observer's eye; and an image observation eyepiece optical system for guiding an image displayed on the image display means to the observer's eye; The system has an optical axis parallel to an emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system at least part of an optical axis between the image observation eyepiece optical system and the image display means, and It is arranged on the viewer's eye side with respect to the optical axis parallel to the emission optical axis of the stereomicroscope eyepiece optical system. 2. The stereomicroscope according to claim 1, wherein the stereomicroscope is configured to be movable simultaneously in an emission optical axis direction of the system. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度が次の条件式(7)を満たすように、画像観察用接眼光学系と、実体顕微鏡接眼光学系とを一体で構成したことを特徴とする請求項１８に記載の実体顕微鏡。
−２（１／ｍ）≦Ｓ≦０（１／ｍ） ・・・・・・(7)
但し、Ｓは実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときの画像観察用接眼光学系の視度を示す。When the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye is set to -1 (1 / m), the image displayed on the image display means is used to observe the image to the observer's eye. The entity according to claim 18, wherein the eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope eyepiece optical system are integrally configured so that the diopter of the eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (7): microscope.
-2 (1 / m) ≤ S ≤ 0 (1 / m) (7)
However, S shows the diopter of the eyepiece optical system for image observation when the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system is set to -1 (1 / m). 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の焦点距離とが次の条件式(8)を満たしていることを特徴とする請求項１９に記載の実体顕微鏡。
０．４≦Ｆｂ2／Ｆａ2≦１．６ ・・・・・・(8)
但し、Ｆａ（ｍｍ）は実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離、Ｆｂ（ｍｍ）は画像観察用接眼光学系の焦点距離をそれぞれ示す。The focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye and the focal length of the eyepiece optical system for image observation that guides the image displayed on the image display means to the observer's eye are as follows: The stereomicroscope according to claim 19, wherein the stereo microscope satisfies the formula (8).
0.4 ≦ Fb 2 / Fa 2 ≦ 1.6 (8)
However, Fa (mm) represents the focal length of the stereomicroscope eyepiece optical system, and Fb (mm) represents the focal length of the eyepiece optical system for image observation. 顕微鏡観察像を観察者の眼へと導く実体顕微鏡接眼光学系の視度を−１（１／ｍ）にしたときに、画像表示手段に表示した画像を観察者の眼へと導く画像観察用接眼光学系の視度も−１（１／ｍ）になるように、画像観察用接眼光学系と実体顕微鏡接眼光学系とを一体で構成し、かつ、実体顕微鏡接眼光学系の焦点距離と画像観察用接眼光学系の焦点距離とが一致していることを特徴とする請求項１８に記載の実体顕微鏡。  When the diopter of the stereomicroscope eyepiece optical system that guides the microscope observation image to the observer's eye is set to -1 (1 / m), the image displayed on the image display means is used to observe the image to the observer's eye. The eyepiece optical system for image observation and the stereomicroscope eyepiece optical system are integrated so that the diopter of the eyepiece optical system is also −1 (1 / m), and the focal length and image of the stereomicroscope eyepiece optical system are integrated. The stereomicroscope according to claim 18, wherein the focal length of the eyepiece optical system for observation coincides. 前記顕微鏡観察像が、顕微鏡観察像を表示する画像表示手段に表示された画像であることを特徴とする請求項１７に記載の実体顕微鏡。  The stereomicroscope according to claim 17, wherein the microscope observation image is an image displayed on an image display means for displaying a microscope observation image.
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