JP6534821B2 - 可視化装置におけるデータミラーリング用モジュール - Google Patents
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Description
12 基体
14 支持アーム
16 双眼鏡筒
18、20 双眼用見口
22 対象領域
24 眼
26 モジュール
28、30 部分観察ビーム路
32 顕微鏡の主対物レンズ
34、36 光学チャネル
38 倍率系
40、42 管状レンズ
44、46 中間画像平面
48、50 接眼レンズ系
52、56 光学機械境界面
58 画像取得デバイス
60 モジュール基体、表示デバイス
62 対物レンズ系
64 画像センサ
66 境界面
68 表示デバイス
70 ディスプレイ
72 撮像レンズ系
74 結合ビームスプリッタ
76 表示ビーム路
78 画像
80、82 方向情報
84 矢印
86 角度
88 分離ビームスプリッタ
90 光学ビーム路
91 観察対象の画像
92 構造
93 画像センサの視野
94 中心
95 ディスプレイの視野
96 円形ディスク
98 円形リング
100、102 マーク
104、106 線
108、110、112、114 円形線
116 方位角マーク
118a、118b、118c 角度線
120 デバイス
122 プリズム
124 シャッタ
126、128 ミラー表面
130 二重方向矢印
132 光学素子
134 ガラスキューブ
136 グレーフィルタ
138、140 スプリッタ表面
226 モジュール
228、230 部分観察ビーム路
234、236 光チャネル
258 画像取得デバイス
264 画像センサ
268 表示デバイス
270 ディスプレイ
274 結合ビームスプリッタ
288 分離ビームスプリッタ
290 光学ビーム路
320 デバイス
330 両方向矢印
332 光学素子
334 ガラスキューブ
336 グレーフィルタ
338、340 スプリッタ表面
350 両方向矢印
352、354 ミラー
356 光トラップ
426 モジュール
428、430 部分観察ビーム路
434、436 光チャネル
458 画像取得デバイス
460 基体
464 画像センサ
468 表示デバイス
470 ディスプレイ
474 結合ビームスプリッタ
488 分離ビームスプリッタ
490 光学ビーム路
520 デバイス
534 ガラスキューブ
536 グレーフィルタ
538、540 スプリッタ表面
558 光学軸
560 両方向矢印
626 モジュール
628、630 部分観察ビーム路
634、636 光チャネル
658 画像取得デバイス
664 画像センサ
668 表示デバイス
670 ディスプレイ
674 ビームスプリッタ(結合ビームスプリッタ及び分離ビームスプリッタ)
690 光学ビーム路
720 デバイス
770 偏光フィルタ
772 両方向矢印
826 モジュール
828、830 部分観察ビーム路
834、836 光チャネル
852、856 光学境界面
858 画像取得デバイス
860 基体
864 画像センサ
866 境界面
868 表示デバイス
870 ディスプレイ
872 撮像レンズ系
874 結合ビームスプリッタ
888 分離ビームスプリッタ
890、892 光学ビーム路
920 デバイス
980 照明ユニット
982 構造
Claims (19)
- 光学観察ビーム路(30、230、430、630)を用いて対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するためのディスプレイ(70、270、470、670)を有する表示デバイス(68、268、468、688)であって、前記重畳された画像は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)における方向情報を有し;
前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための光チャネル(36、236、436、636);及び
前記対象領域(22)の画像を取得するための画像センサ(64、264、464、664)を有する画像取得デバイス(58、258、458、658)
を備える、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)であって、
前記ディスプレイ(70、270、470、670)から前記画像センサ(64、264、464、664)への光学ビーム路(90、290、490、690)を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(120、320、520、720)を特徴とし、
前記光学ビーム路は、結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)を通過し、前記結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記ディスプレイ(70、270、470、670)からの前記光学ビーム路(90、290、490、690)を前記光チャネル(36、236、436、636)内へと偏向して、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)上に重畳し、
ここで前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、第1の切替え状態において、前記光学ビーム路(90、290、490、690)によって、前記ディスプレイ(70、270、470、670)に表示された幾何学的構造(92)の画像を前記画像センサ(64、264、464、664)上に提供し、
前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記幾何学的構造(92)から前記画像センサ(64、264、464、664)への前記光学ビーム路(90、290、490、690)を抑制し、
分離ビームスプリッタ(88、288、488、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記対象領域(22)の前記観察画像を、前記画像取得デバイス(58、258、458、658)に供給するように構成され、
前記切替え可能デバイス(120)はビーム偏向系(120)を有し、
前記ビーム偏向系(120)は、前記ディスプレイ(70)から入って前記結合ビームスプリッタ(74)を通過する光学ビーム路(90)を偏向し、
また前記ビーム偏向系(120)は、前記分離ビームスプリッタ(88)を介して、前記光学ビーム路を前記画像センサ(64)に供給する、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)。 - 前記ビーム偏向系は、第1のミラー表面(126)における反射によって、前記結合ビームスプリッタ(74)の、前記ディスプレイ(70)から離間した側部上に前記ディスプレイ(70)から入射する前記光学ビーム路(90)を、前記画像取得デバイス(58)から離間した前記分離ビームスプリッタ(88)へと前記光学ビーム路(90)を反射する第2のミラー表面(128)へと向ける、請求項1に記載のモジュール。
- 前記ビーム偏向系は、90°のプリズム(122)の形態である、請求項2に記載のモジュール。
- 前記結合ビームスプリッタ(74)を通過する前記光学ビーム路(90)を任意に有効にする及び遮断するための、前記結合ビームスプリッタ(74)と前記ビーム偏向系との間に配設される光学素子(124)を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモジュール。
- 前記光学素子はシャッタ(124)の形態であり、前記シャッタ(124)は前記光学ビーム路(90)へと、及び前記光学ビーム路(90)から外へと移動できる、請求項4に記載のモジュール。
- 前記シャッタ(124)は、再配置可能光トラップの形態である、請求項5に記載のモジュール。
- 光学観察ビーム路(30、230、430、630)を用いて対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するためのディスプレイ(70、270、470、670)を有する表示デバイス(68、268、468、688)であって、前記重畳された画像は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)における方向情報を有し;
前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための光チャネル(36、236、436、636);及び
前記対象領域(22)の画像を取得するための画像センサ(64、264、464、664)を有する画像取得デバイス(58、258、458、658)
を備える、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)であって、
前記ディスプレイ(70、270、470、670)から前記画像センサ(64、264、464、664)への光学ビーム路(90、290、490、690)を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(120、320、520、720)を特徴とし、
前記光学ビーム路は、結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)を通過し、前記結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記ディスプレイ(70、270、470、670)からの前記光学ビーム路(90、290、490、690)を前記光チャネル(36、236、436、636)内へと偏向して、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)上に重畳し、
ここで前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、第1の切替え状態において、前記光学ビーム路(90、290、490、690)によって、前記ディスプレイ(70、270、470、670)に表示された幾何学的構造(92)の画像を前記画像センサ(64、264、464、664)上に提供し、
前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記幾何学的構造(92)から前記画像センサ(64、264、464、664)への前記光学ビーム路(90、290、490、690)を抑制し、
分離ビームスプリッタ(88、288、488、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記対象領域(22)の前記観察画像を、前記画像取得デバイス(58、258、458、658)に供給するように構成され、
前記結合ビームスプリッタ(274)及び前記分離ビームスプリッタ(288)は、それぞれスプリッタ表面(338、340)を有し、
前記切替え可能デバイス(320)は、再配置可能ミラー(352)を有するビーム偏向系を含み、
前記再配置可能ミラー(352)は、前記結合ビームスプリッタ(274)を用いて、前記結合ビームスプリッタ(274)の前記スプリッタ表面(338)における偏向によって前記光学観察ビーム路(230)上に重畳された前記光学ビーム路を、前記ディスプレイ(70、270)から前記結合ビームスプリッタ(274)へと戻るように反射し、
また前記再配置可能ミラー(352)は、前記結合ビームスプリッタの前記スプリッタ表面(338)を通して、前記光学ビーム路を前記分離ビームスプリッタ(288)へ供給し、
前記分離ビームスプリッタ(288)において、前記光学ビーム路は、前記分離ビームスプリッタ(288)の前記スプリッタ表面(340)において更なるミラー(354)に反射され、
前記更なるミラー(354)は、前記画像取得デバイス(258)から離間した前記分離ビームスプリッタ(288)の側部に配設され、
前記更なるミラーは、前記スプリッタ表面を通過するビーム路を用いて、前記分離ビームスプリッタ(288)を通して前記光学ビーム路を前記画像取得デバイス(258)に供給する、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)。 - 光学観察ビーム路(30、230、430、630)を用いて対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するためのディスプレイ(70、270、470、670)を有する表示デバイス(68、268、468、688)であって、前記重畳された画像は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)における方向情報を有し;
前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための光チャネル(36、236、436、636);及び
前記対象領域(22)の画像を取得するための画像センサ(64、264、464、664)を有する画像取得デバイス(58、258、458、658)
を備える、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)であって、
前記ディスプレイ(70、270、470、670)から前記画像センサ(64、264、464、664)への光学ビーム路(90、290、490、690)を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(120、320、520、720)を特徴とし、
前記光学ビーム路は、結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)を通過し、前記結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記ディスプレイ(70、270、470、670)からの前記光学ビーム路(90、290、490、690)を前記光チャネル(36、236、436、636)内へと偏向して、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)上に重畳し、
ここで前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、第1の切替え状態において、前記光学ビーム路(90、290、490、690)によって、前記ディスプレイ(70、270、470、670)に表示された幾何学的構造(92)の画像を前記画像センサ(64、264、464、664)上に提供し、
前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記幾何学的構造(92)から前記画像センサ(64、264、464、664)への前記光学ビーム路(90、290、490、690)を抑制し、
分離ビームスプリッタ(88、288、488、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記対象領域(22)の前記観察画像を、前記画像取得デバイス(58、258、458、658)に供給するように構成され、
前記結合ビームスプリッタ(474)及び前記分離ビームスプリッタ(488)を第1の位置から第2の位置へと、またその逆へと移動させるために、前記ディスプレイ(470)から前記画像センサ(464)へ光学ビーム路を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(520)として、再配置デバイスが提供され、
前記分離ビームスプリッタ(488)は前記第1の位置において、前記対象領域(22)の前記観察画像を前記画像取得デバイス(458)に提供し、前記結合ビームスプリッタ(474)は、前記表示デバイス(468)のディスプレイ(470)に表示された画像を前記観察ビーム路(558)内の前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳し、
前記結合ビームスプリッタ(474)は前記第2の位置において、前記表示デバイス(468)の前記ディスプレイ(470)に表示された画像を前記分離ビームスプリッタ(488)に向け、前記分離ビームスプリッタ(488)は前記第2の位置において、前記画像を前記画像取得デバイス(458)に供給する、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)。 - 光学観察ビーム路(30、230、430、630)を用いて対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するためのディスプレイ(70、270、470、670)を有する表示デバイス(68、268、468、688)であって、前記重畳された画像は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)における方向情報を有し;
前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための光チャネル(36、236、436、636);及び
前記対象領域(22)の画像を取得するための画像センサ(64、264、464、664)を有する画像取得デバイス(58、258、458、658)
を備える、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)であって、
前記ディスプレイ(70、270、470、670)から前記画像センサ(64、264、464、664)への光学ビーム路(90、290、490、690)を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(120、320、520、720)を特徴とし、
前記光学ビーム路は、結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)を通過し、前記結合ビームスプリッタ(74、274、474、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記ディスプレイ(70、270、470、670)からの前記光学ビーム路(90、290、490、690)を前記光チャネル(36、236、436、636)内へと偏向して、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)上に重畳し、
ここで前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、第1の切替え状態において、前記光学ビーム路(90、290、490、690)によって、前記ディスプレイ(70、270、470、670)に表示された幾何学的構造(92)の画像を前記画像センサ(64、264、464、664)上に提供し、
前記切替え可能デバイス(120、320、520、720)は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記幾何学的構造(92)から前記画像センサ(64、264、464、664)への前記光学ビーム路(90、290、490、690)を抑制し、
分離ビームスプリッタ(88、288、488、674)は、前記光学観察ビーム路(30、230、430、630)のための前記光チャネル内に配設され、前記対象領域(22)の前記観察画像を、前記画像取得デバイス(58、258、458、658)に供給するように構成され、
前記結合ビームスプリッタ及び前記分離ビームスプリッタを組み合わせて、共通のビームスプリッタ(674)を形成し、
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するための表示デバイス(668)を偏光によって形成し、
前記ビームスプリッタ(674)と前記画像センサ(664)との間の、前記画像取得デバイス(658)に供給される前記ビーム路(690)中に、切替え可能光学素子(770)が配設され、
前記切替え可能光学素子は、第1の切替え状態において前記表示デバイス(668)の前記偏光に対して透過性であり、
前記切替え可能光学素子は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記表示デバイス(668)から前記画像センサ(664)への前記偏光の通過を抑制する、可視化装置のためのモジュール(26、226、426、626)。 - 光学観察ビーム路(830)を用いて対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;
前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳された画像を可視化するためのディスプレイ(870)を有する表示デバイス(868)であって、前記重畳された画像は、前記光学観察ビーム路(830)における方向情報を有し;
前記光学観察ビーム路(830)のための光チャネル(836);及び
前記対象領域(22)の画像を取得するための画像センサ(864)を有する画像取得デバイス(858)
を備える、可視化装置のためのモジュール(826)であって、
前記ディスプレイ(870)から離間し、かつ前記基体(12)に対して定位置に固定された状態で配設された幾何学的構造(982);並びに
前記画像センサ(864)上に前記幾何学的構造(982)の画像を任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイス(920)
を有し、
前記切替え可能デバイス(920)は、第1の切替え状態において、光学ビーム路(892)を用いて、前記幾何学的構造(982)の前記画像を前記画像センサ(864)に提供し、
前記光学ビーム路(892)は分離ビームスプリッタ(888)を通過し、
前記分離ビームスプリッタ(888)は、前記光学観察ビーム路(830)のための前記光チャネル(836)内に配設され、
また前記分離ビームスプリッタ(888)は、前記対象領域(22)の前記観察画像を前記画像取得デバイス(858)に供給し、かつ前記光学ビーム路(892)を前記光チャネル(836)へと偏向するように構成され;
前記切替え可能デバイス(920)は、前記第1の切替え状態とは異なる更なる切替え状態において、前記幾何学的構造(982)から前記画像センサ(864)への前記光学ビーム路(892)を抑制する、可視化装置のためのモジュール(826)。 - 結合ビームスプリッタ(874)は、前記光チャネル(836)内に配設され、
前記結合ビームスプリッタ(874)は、前記光学観察ビーム路(830)において、前記表示デバイス(868)の前記ディスプレイ(870)に表示された画像を、前記対象領域(22)の前記観察画像上に重畳するように構成された、請求項10に記載のモジュール。 - 前記幾何学的構造(982)の画像を前記画像センサ(864)に任意に提供及び抑制するための切替え可能デバイスとして、前記幾何学的構造(982)を照明するための照明デバイス(980)を設けた、請求項10又は11に記載のモジュール。
- 前記光チャネル(36、236、436、636、836)は、第1の立体視部分観察ビーム路(30、230、430、630、830)のための光チャネルであり、
第2の立体視観察ビーム路(28、228、428、628、828)のための更なる光チャネル(34、234、434、634、834)が設けられ、
前記更なる光チャネルは、前記光チャネル(36、236、436、636、836)内の前記第1の立体視部分観察ビーム路(30、230、430、630、830)に関する光路長、及び前記更なる光チャネル(34、234、434、634、834)内の前記第2の立体視観察ビーム路(28、228、428、628、828)に関する光路長を少なくとも部分的に補償するための光学素子(134、334、534、934)を有する、請求項1〜9、11又は12のいずれか1項に記載のモジュール。 - 前記光チャネル(36、236、436、636、836)は第1の立体視部分観察ビーム路(30、230、430、630、830)のための光チャネルであり、
第2の立体視観察ビーム路(28、228、428、628、828)のための更なる光チャネル(34、234、434、634、834)が更に設けられ、
前記更なる光チャネルは、前記光チャネル(36、236、436、636、836)内の前記第1の立体視部分観察ビーム路(30、230、430、630、830)の光強度、及び前記更なる光チャネル(34、234、434、634、834)内の前記第2の立体視観察ビーム路(28、228、428、628、828)の光強度を少なくとも部分的に補償するための光学素子を有する、請求項1〜9、又は11〜13のいずれか1項に記載のモジュール。 - 前記対象領域(22)から前記分離ビームスプリッタ(88、288、674、888)に供給された前記光学観察ビーム路を任意に有効にする及び遮断するために、前記分離ビームスプリッタ(88、288、674、888)の前記対象領域(22)に面する側部上の前記観察ビーム路(30、230、630、830)に配設できる光学素子(132、332、732、932)
を有する、請求項1〜14のいずれか1項に記載のモジュール。 - 前記幾何学的構造(92、982)は、位置及び少なくとも1つの長さ及び方位配向を定義するパターンを備える、請求項1〜15のいずれか1項に記載のモジュール。
- 対象領域(22)の観察画像を生成するための、基体(12)に収容される撮像光学ユニット;及び
請求項1〜16のいずれか1項に記載の通り設計されたモジュール
を備える、外科用顕微鏡(10)である、可視化装置。 - 請求項17に記載の可視化装置において、表示デバイス(68、268、468、688、868)が表示するデータを、画像取得デバイス(58、258、458、658、858)が取得する対象領域(22)の画像に適合させる方法であって、
前記方法において、幾何学的構造(92、982)を前記画像取得デバイス(58、258、458、658、858)に提供し、
続いて、前記画像センサ(64、264、464、664、864)上の前記画像取得デバイス(58、258、458、658、858)によって取得された前記幾何学的構造(92、982)の画像における前記幾何学的構造(92、982)の位置及び/又はサイズ及び/又は方向から、補正パラメータを決定し、
これにより、前記表示デバイス(68、268、468、668、868)が表示できるデータに関して、前記画像センサ(64、264、464、664、864)上の前記画像取得デバイス(58、258、458、658、858)において取得された画像の、前記表示デバイス(68、268、468、668、868)のディスプレイ(70、270、670、870)に対して固定されている座標系における位置及び/又は方向及び/又はスケーリングにおいて、組立体の許容差が引き起こす不一致を補償する、方法。 - 前記画像取得デバイス(58、258、458、658、858)及び前記表示デバイス(68、268、468、688、868)に接続されたコンピュータユニットを特徴とし、
前記コンピュータユニットは、請求項18において明記した方法を実装するためのコンピュータプログラムを有する、請求項17に記載の可視化装置。
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