(57)【要約】医療用撮像装置（１）は、側面（４ｃ）を貫通する接続口（１０）を有する筒状の筐体（４）と、筐体（４）内に収容され、被写体Ｐからの光を集光する撮像光学系（２）と、集光された光が結像される撮像面を有する２つの撮像素子（３）と、接続口（１０）に脱着可能に取り付けられる目視観察ユニット（５）とを備え、目視観察ユニット（５）が、接続口（１０）に取り付けられると撮像光学系（２）に光学的に接続され、撮像光学系（２）からの光を集光する接眼光学系（１４）を備え、次式（１）を満足する。    １２０／Ａ＜βoｃ＜１７０／Ａ    ・・・（１）  ここで、  βoｃは接眼光学系の倍率であって、βoｃ＝２５０（ｍｍ）／前記接眼光学系の焦点距離（ｍｍ）であり、  Ａは撮像素子の有効撮像範囲の対角長（ｍｍ）である。
2015156306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され、側面を貫通する接続口を有する筐体と、
該筐体内に収容され、被写体からの光を集光する撮像光学系と、
該撮像光学系により集光された光が結像される撮像面を有する２つの撮像素子と、
前記筐体の前記接続口に脱着可能に取り付けられる目視観察ユニットとを備え、
該目視観察ユニットは、該目視観察ユニットが前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系に光学的に接続され、前記撮像光学系からの光を集光する接眼光学系を備え、次の式（１）を満足する医療用撮像装置。
１２０／Ａ＜βoｃ＜１７０／Ａ    ・・・（１）
ここで、
βoｃは前記接眼光学系の倍率であって、βoｃ＝２５０（ｍｍ）／前記接眼光学系の焦点距離（ｍｍ）であり、
Ａは前記撮像素子の有効撮像範囲の対角長（ｍｍ）である。
【請求項２】
前記撮像光学系が、倍率を連続的に変更可能なズーム光学系を備え、
前記接続口が、前記ズーム光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられる請求項１記載の医療用撮像装置。
【請求項３】
前記接続口が、前記結像光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられ、
前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光が入射され、集光させた光を前記接眼光学系に入射させる１回リレー光学系とを備えている請求項２記載の医療用撮像装置。
【請求項４】
前記接続口が、前記ズーム光学系と前記結像光学系との間の光路近傍に設けられ、
前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光を結像させる目視観察用結像光学系と、該目視観察用結像光学系により結像された光学像を反転して前記接眼光学系に入射させる正立光学系とを備えている請求項２記載の医療用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被写体の光学像を撮像素子に結像し、被写体画像をモニタに表示して観察する手術用顕微鏡において、使用中に撮像素子等電気部品の故障や信号ケーブルの断線等が発生して画像が消えて手術が続行できなくなることを防ぐために、被写体を目視で観察できる光学手段を備え、被写体の画像観察と目視観察とを切り替え可能としている手術用顕微鏡が知られている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の手術用顕微鏡は、目視観察を可能とする光学手段を手術用顕微鏡本体に常設しているため大型化して重くなってしまい、正常状態（撮像素子等電気部品の故障や信号ケーブルの断線等が発生していない状態）での使用で扱いにくくなる。【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、被写体画像をモニタに表示して観察する医療用撮像装置で、正常状態時の医療用撮像装置本体を小型軽量に保ち、さらに目視観察を可能とする光学手段を観察しやすい範囲で小型軽量化することで医療用撮像装置本体に接続した際も重量バランスが崩れにくく、操作性が良く、目視観察もし易いバランスの取れた医療用撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、筒状に形成され、側面を貫通する接続口を有する筐体と、該筐体内に収容され、被写体からの光を集光する撮像光学系と、該撮像光学系により集光された光が結像される撮像面を有する２つの撮像素子と、前記筐体の前記接続口に脱着可能に取り付けられる目視観察ユニットとを備え、該目視観察ユニットは、該目視観察ユニットが前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系に光学的に接続され、前記撮像光学系からの光を集光する接眼光学系を備え、次の式（１）を満足する医療用撮像装置である。
１２０／Ａ＜βoｃ＜１７０／Ａ    ・・・（１）
ここで、
βoｃは前記接眼光学系の倍率であって、βoｃ＝２５０（ｍｍ）／前記接眼光学系の焦点距離（ｍｍ）であり、
Ａは前記撮像素子の有効撮像範囲の対角長（ｍｍ）である。【０００７】
本態様によれば、接続口に目視観察ユニットを取り付けた場合に、接眼光学系の倍率が上記の式（１）の条件を満足することにより、接眼光学系の焦点距離が短くなり過ぎることがない。これにより、目視観察を行う観察者が眼鏡をかけていたとしても、ピントの合う位置において眼鏡が接眼光学系に接触してしまうことを防止することができる。【０００８】
接眼光学系の倍率が低くなり過ぎることがないので、低くなり過ぎた接眼光学系の倍率を補うために、接眼光学系以外の光学系部分が大型化して重くなることを防止することができる。これにより、医療用撮像装置がバランサ付きのアームによって保持された場合であっても、目視観察ユニットが重くならずに済む。その結果、アームによって保持しきれなくなったり、医療用撮像装置の重量バランスが崩れたりして観察位置の保持が不安定になる不都合を防止することができ、安定して観察位置を保持することができる。【０００９】
正常状態時の目視観察ユニットが接続口から取り外された状態では、医療用撮像装置が軽量になり観察者が医療用撮像装置を容易に移動させることができる。
すなわち、モニタに表示して被写体を観察する場合の操作性を向上しつつ、接続口に目視観察ユニットを取り付けて被写体を目視で観察する場合において、良好な観察環境を保持することができる。【００１０】
上記態様においては、前記撮像光学系が、倍率を連続的に変更可能なズーム光学系を備え、前記接続口が、前記ズーム光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられていてもよい。
このようにすることで、接続口に目視観察ユニットが取り付けられたときには、目視観察光学系にズーム光学系を介した光が入射されるため、目視で観察する場合においても変倍機能を活用することができる。【００１１】
上記態様においては、前記接続口が、前記結像光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられ、前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光を集光して前記接眼光学系に入射させる１回リレー光学系とを備えていてもよい。【００１２】
このようにすることで、目視観察ユニットにおけるレンズ枚数を少なくすることができ、目視観察ユニットを小型化して軽量にすることができる。また、１回リレー光学系において撮像光学系により倒立像になった被写体の光学像を反転させるため、正立像の被写体の画像を目視で観察することができる。【００１３】
上記態様においては、前記接続口が、前記ズーム光学系と前記結像光学系との間の光路近傍に設けられ、前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光を結像させる目視観察用結像光学系と、該目視観察用結像光学系により結像された光学像を反転して前記接眼光学系に入射させる正立光学系とを備えていてもよい。【００１４】
このようにすることで、目視観察ユニットにおけるレンズ枚数をより少なくすることができ、目視観察ユニットをより小型化して軽量にすることができる。また、コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、モニタに表示して被写体を観察する場合の操作性を向上しつつ、接続口に目視観察ユニットを取り付けて被写体を目視で観察する場合において、良好な観察環境を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用撮像装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る医療用撮像装置の全体概略図である。
【図３】図２の医療用撮像装置の筐体を正面方向から見た際の縦断面図である。
【図４】図２の医療用撮像装置の筐体を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図５】図２の医療用撮像装置の目視観察ユニットを側面方向から見た際の縦断面図である。
【図６】図２の医療用撮像装置の筐体に目視観察ユニットが取り付けられた状態を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る医療用撮像装置の筐体を正面方向から見た際の縦断面図である。
【図８】図７の医療用撮像装置の筐体を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る医療用撮像装置の目視観察ユニットを側面方向から見た際の縦断面図である。
【図１０】図７の医療用撮像装置の筐体に目視観察ユニットが取り付けられた状態を側面方向から見た際の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の第１の実施形態に係る医療用撮像装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る医療用撮像装置１は、図１に示されるように、被写体Ｐ（例えば、術部）からの光を集光する撮像光学系２と、該撮像光学系２により集光された光を撮像する２つの撮像素子３と、該撮像素子３および撮像光学系２を収容する筐体４と、該筐体４に脱着可能な目視観察ユニット５と、筐体４を所望の位置に保持する保持機構６とを備えている。
【００１８】
撮像光学系２は、２つの光路を有しており、各光路上に被写体Ｐからの光を集光する対物光学系（例えば、対物レンズ）７と、該対物光学系７により集光された光を結像させる２組の結像光学系９とを備えている。
対物光学系７は、筐体４の下端４ａ近傍に配置されて、下方に配置される被写体Ｐに対向するように設けられている。
【００１９】
２組の結像光学系９は、対物光学系７の光軸に平行な光軸Ｘ１，Ｘ２に沿って光軸方向に間隔を空けて配置された複数のレンズを備え対物光学系７により集光された光を集光して、各撮像素子３の撮像面上に被写体Ｐの光学像を結像させるようになっている。
２つの撮像素子３は、撮像面が光軸Ｘ１，Ｘ２に略直交し、被写体Ｐからの光路長がそれぞれ異なるように筐体４の上端４ｂ近傍に配置されている。また、２つの撮像素子３は、それぞれの撮像面に結像された被写体Ｐの光学像を撮影することにより、視差のある２つの画像を取得し、取得された画像情報をモニタ（図示省略。）に出力するようになっている。
【００２０】
モニタは、撮像素子３から入力されてきた画像情報に基づいて生成された１つの立体的な被写体Ｐの画像を表示するようになっている。
筐体４は、略円筒状に形成され、側面４ｃを貫通する接続口１０を有している。接続口１０は、軸方向において、撮像素子３と結像光学系９との間に設けられている。
目視観察ユニット５は、接続口１０に着脱可能に挿入されるユニット本体１３と、該ユニット本体１３の内部に収容され、接続口１０に取り付けられたときに撮像光学系２からの光を集光する目視観察光学系１２とを備えている。
【００２１】
目視観察光学系１２は、撮像光学系２の２つの光路を通過してきた光をそれぞれ偏向するプリズム（光路偏向素子）１１と、該プリズム１１により偏向された光を集光する接眼光学系（例えば、接眼レンズ）１４とを有している。
プリズム１１は、ユニット本体１３の一端１３ａ近傍に設けられ、接続口１０にユニット本体１３が取り付けられると、撮像光学系２からの光路を偏向して接眼光学系１４に入射させるようになっている。
【００２２】
ユニット本体１３は、一端１３ａを筐体４の径方向外方から接続口１０に挿入することにより筐体４に取り付けられるとともに、一端１３ａ近傍に配置されたプリズム１１を筐体４内の撮像光学系２と撮像素子３との間の光路上に挿入し、撮像光学系３と接眼光学系１４とを光学的に接続するようになっている。
【００２３】
接眼光学系１４は、図１の紙面に直交する方向に所定の間隔をあけて２つ備えられ（図中では1つのみを示している。）、プリズム１１により偏向された光を集光してユニット本体１３の外部に２つの光学像を結像するようになっている。
また、接眼光学系１４の倍率βｏｃおよび焦点距離は、式（１）の条件を満足している。
【００２４】
１２０／Ａ＜βoｃ＜１７０／Ａ    ・・・（１）
ここで、βｏｃは接眼光学系１４の倍率、Ａは撮像素子３の有効撮像範囲の対角長（単位はｍｍ）である。
また、接眼光学系１４の倍率βｏｃは次式（２）によって算出することができる。
βｏｃ＝２５０（ｍｍ）／接眼光学系１４の焦点距離（ｍｍ）・・・（２）
【００２５】
保持機構６は、筐体４を吊り下げ状態に支持するアーム部１５と、該アーム部１５を支持する架台部１６とを備えている。アーム部１５は、２つのリンクと、これらのリンクを揺動可能に連結する関節部１７とを備えている。また、アーム部１５の一方のリンクの先端には、筐体４が吊り下げられており、他方のリンクの先端にはバランスウェイト１８が取り付けられている。
【００２６】
このように構成された本実施形態に係る医療用撮像装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る医療用撮像装置１を用いて被写体Ｐを観察するには、アーム部１５を操作して筐体４を被写体Ｐの上方に位置決めし、筐体４の下端４ａを被写体Ｐに対向させる。これにより、被写体Ｐからの光を筐体４の下端４ａの対物光学系７により集光させる。
【００２７】
撮像素子３に電源を供給できる通常の観察状態（正常状態）においては、接続口１０にユニット本体１３を取り付けることなく、対物光学系７により集光された光は、２つの結像光学系９によって２つの撮像素子３の各撮像面上に結像され、撮影される。これにより、被写体Ｐの視差のある２つの画像が取得される。取得された画像が合成されてモニタに出力されることにより、観察者はモニタに表示された画像によって被写体Ｐを立体的に観察することができる。
【００２８】
一方、撮像素子３に電源を供給できない緊急時、または目視観察を行いたい場合には、接続口１０にユニット本体１３を取り付ける。接続口１０にユニット本体１３を取り付けると、撮像光学系２と撮像素子３との間に配置されたプリズム１１によって、撮像光学系２と目視観察光学系１２とが光学的に接続され、撮像光学系２により集光された光がプリズム１１によって目視観察光学系１２に入射される。そして、観察者がユニット本体１３を他端１３ｂ側から覗き込むことにより、接眼光学系１４により結像された被写体Ｐの光学像を目視で観察することができる。
【００２９】
このように構成された本実施形態に係る医療用撮像装置１によれば、接続口１０に目視観察ユニット５が取り付けられていない場合には、目視観察ユニット５の構成要素の分だけ医療用撮像装置１を小型化および軽量化して観察者が医療用撮像装置１をより容易に移動させることができる。これにより、操作性を向上することができ、モニタに表示された被写体Ｐの画像を観察することができる利点がある。
【００３０】
ケーブルの断線や停電などにより医療用撮像装置１に電力を供給することができなくても、接続口１０にユニット本体１３を取り付けて、医療用撮像装置１の重量のバランスやレンズの倍率などの観察環境を保持して被写体Ｐを目視で観察することができるという利点がある。
【００３１】
接眼光学系１４の倍率βｏｃが式（１）の上限値を超える場合には、接眼光学系１４の倍率βｏｃが極めて高くなり、被写体Ｐの光学像が結像される焦点位置までの距離（以下、単に接眼光学系１４の焦点距離という。）が非常に短くなる。接眼光学系１４の倍率βｏｃが式（１）の上限値を超える場合には、目視観察しようとする観察者が眼鏡をかけていると、ピントの合う位置で観察する際に眼鏡が接眼光学系１４に接触して被写体Ｐを観察しにくくなる。
【００３２】
一方、接眼光学系１４の倍率βｏｃが式（１）の下限値未満の場合には、接眼光学系１４の倍率βｏｃが極めて低くなり、接眼光学系１４の焦点距離が長くなる。接眼光学系１４からの焦点位置が長くなると、ピントの合う位置を特定することが困難になる。
【００３３】
接眼光学系１４の倍率βｏｃが式（１）の下限値未満の場合に、目視での観察を容易に行おうとすると、低くなった接眼光学系１４の倍率βｏｃを補う必要があるので、目視観察光学系１２において接眼光学系１４以外のレンズなどの光学系部分が、レンズ枚数の増加やレンズの大型化によって重くなる。これにより、接続口１０に本体ユニット１３を取り付けたときに、保持機構６が筐体４を保持しきれなくなったり、医療用撮像装置１の重量バランスが崩れたりして、保持機構６による観察位置の保持が不安定になってしまう。
【００３４】
これに対して、式（１）の条件を満足する範囲内である場合には、上記のような不都合がなく、接続口１０に目視観察ユニット５を取り付けて良好な観察環境で被写体Ｐを目視で観察することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る医療用撮像装置１９について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る医療用撮像装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医療用撮像装置１９は、図２から図６に示されるように、撮像光学系２が倍率を連続的に変更可能な２組のズーム光学系８を有し、接続口１０が撮像素子３と結像光学系９との間の光路近傍に設けられ、目視観察ユニット２１の目視観察光学系２２が１回リレー光学系２３を備えている点で異なっている。
【００３６】
２組のズーム光学系８は、図２に示されるように、対物光学系７により集光された光による光学像を倍率変更（例えば、２０倍や２５倍など）するようになっている。
１回リレー光学系２３は、接眼光学系１４の前段に設けられ、複数枚のレンズとミラーで構成されている。
【００３７】
１回リレー光学系２３は、撮像光学系２の集光光束中に配置されてプリズム１１から入射された光を複数枚のレンズにより集光させつつ、ミラーによって被写体Ｐの光学像を反転させて、正立像の状態の光束を接眼光学系１４に入射させるようになっている。
【００３８】
このように構成された本実施形態に係る医療用撮像装置１９の作用について以下に説明する。
正常状態においては、対物光学系７により集光された光は、２組のズーム光学系８に入射し、ズーム光学系８の変倍（倍率変更）機能により各光学像が拡大または縮小される。そして、拡大または縮小された光学像が結像光学系９によって２つの撮像素子３の各撮像面上に結像されることにより、被写体Ｐの視差のある２つの画像が取得される。これにより、観察者はモニタに表示された拡大画像または縮小画像によって被写体Ｐを立体的に観察することができる。
【００３９】
一方、目視観察を行いたい場合に、接続口１０にユニット本体１３を取り付けると、結像光学系９と撮像素子３との間に挿入されたプリズム１１によって、撮像光学系２の集光された光が目視観察光学系２２に入射される。そして、１回リレー光学系２３により、光学像が反転させられて接眼光学系１４に入射されることにより、ズーム光学系８によって拡大または縮小された正立像の被写体Ｐの光学像を目視で観察することができる。
【００４０】
この場合において、目視観察光学系２２のレンズ枚数を少なくすることができ、目視観察ユニット２１を小型化して軽量にすることができる。また、１回リレー光学系２３において撮像光学系２の集光光束中に倒立像になった被写体Ｐの光学像を反転させるため、正立像の被写体Ｐの画像を目視で観察することができる。
この場合において、接続口１０に目視観察ユニット２１が取り付けられたときには、目視観察ユニット２１の目視観察光学系２２には、ズーム光学系８を介した光が入射されるため、目視で観察する場合においても変倍機能を活用することができるという利点がある。
【００４１】
次に、本実施形態に係る医療用撮像装置１９の実施例について、図３から図５およびレンズデータを用いて以下に説明する。
本実施例に係る医療用撮像装置１９は、図３および図４に示されるように、筐体４内に、物体側から順に対物光学系７、２組のズーム光学系８、２組の結像光学系９および２つの撮像素子３を備え、接続口１０が結像光学系９と撮像素子３との間に配置されている。また、図５に示されるように、接続口１０に着脱可能に挿入される目視観察ユニット２１を備えている。該目視観察ユニット２１は、物体側から順にプリズム１１、２組の１回リレー光学系２３および２組の接眼光学系１４を備えている。
【００４２】
以下のレンズデータは、図３および図４に示されるように、目視観察ユニット２１を取り付けていない状態の医療用撮像装置１９のレンズデータを示しており、ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数を示している。また、ＯＢＪは被写体（物体）Ｐ、ＩＭＡは撮像面を示している。
【００４３】
面番号    ｒ          ｄ          Ｎｄ          ν
OBJ       ∞         300                        
1        ∞        2.798                      
2    −80.187       4.5        1.720000    43.689812
3      65.48        5.5        1.846660    23.777940
4     319.956     12.98383                  
5     303.442       4.6        1.846660    23.777940
6     105.391       7.5        1.496999    81.545888
7    −121.068    1.000001                  
8     395.106       4.7        1.517417    52.430903
9    −105.666    9.41771                    
10        ∞        3.969                      
11      66.506        2         1.438750    94.946025
12        ∞         0.3                        
13      36.841       2.8        1.496999    81.545888
14     −36.841      1.7        1.850259    32.2701
15     −70.873     1.497                      
16     −81.363      1.8        1.698947    30.127865
17     −16.254      1.1        1.754998    52.321434
18      16.254     1.741065                      
19     −36.342      1.1        1.701536    41.239440
20      11.913       2.2        1.850259    32.270120
21        ∞        39.893                      
22      77.747       1.5        1.701536    41.239440
23      36.015       2.7        1.496999    81.545888
24     −57.889      0.3                        
25      29.81        2.4        1.754998    52.321434
26        ∞         1.5        1.582673    46.423175
27      24.186       2.5                        
STO       ∞          20                          
29     74.00579      2.5        1.701536    41.239440
30        ∞         0.5                          
31     29.96741       3         1.496999    81.545888
32        ∞          2         1.749504    35.332480
33     39.12412    50.29199                      
34     56.99495      2.5        1.772499    49.598371
35        ∞       17.04219                      
36    −31.8796      2.5        1.595509    39.242273
37        ∞       15.98588                    
38        ∞     0.0002435424                
IMA       ∞                                    
【００４４】
以下のレンズデータは、図６に示されるように、接続口１０に目視観察ユニット２１が接続されている状態のレンズデータを示している。面番号３８までが撮像光学系２、面番号３９以降が目視観察光学系２２を示している。
【００４５】
面番号    ｒ          ｄ          Ｎｄ          ν    
OBJ       ∞         300                      
1        ∞        2.798                    
2     −80.187      4.5        1.720000    43.689812
3      65.48        5.5        1.846660    23.777940
4     319.956     12.98383                  
5     303.442       4.6        1.846660    23.777940
6     105.391       7.5        1.496999    81.545888
7    −121.068    1.000001                  
8     395.106       4.7        1.517417    52.430903
9    −105.666    9.41771                    
10        ∞        3.969                      
11      66.506        2         1.438750    94.946025
12        ∞         0.3                        
13      36.841       2.8        1.496999    81.545888
14     −36.841      1.7        1.850259    32.270120
15     −70.873     1.497                      
16     −81.363      1.8        1.698947    30.127865
17     −16.254      1.1        1.754998    52.321434
18      16.254     1.741065                      
19     −36.342      1.1        1.701536    41.239440
20      11.913       2.2        1.850259    32.270120
21        ∞        39.893                    
22      77.747       1.5        1.701536    41.239440
23      36.015       2.7        1.496999    81.545888
24     −57.889      0.3                        
25      29.81        2.4        1.754998    52.321434
26        ∞         1.5        1.582673    46.423175
27      24.186       2.5                          
STO       ∞          20                          
29     74.00579      2.5        1.701536    41.239440
30        ∞         0.5                          
31     29.96741       3         1.496999    81.545888
32        ∞          2         1.749504    35.332480
33     39.12412    50.29199                    
34     56.99495      2.5        1.772499    49.598371
35        ∞       17.04219                    
36    −31.8796      2.5        1.595509    39.242273
37        ∞        7.6118                        
38        ∞          10        1.568832    56.363897
39        ∞          2                          
40        ∞        7.837                        
41      26.243       2.7        1.729157    54.680013
42     −26.243      0.5                            
43      7.977        3.7        1.589130    61.135024
44        ∞         1.3        1.672700    32.099206
45      5.445        3.3                      
46     −4.759       1.3        1.647689    33.792803
47        ∞          3         1.729157    54.680013
48     −7.607       0.5                      
49      44.788        2          1.804000    46.570373
50     −44.788     10.682                        
51        ∞        13.322                        
52        ∞          2          1.729157    54.680013
53     −20.527      0.5                        
54      23.432       2.7         1.729157    54.680013
55        ∞          2          1.516330    64.142022
56      15.458       4.8                        
57     −9.782        2          1.761821    26.517885
58        ∞          4          1.729157    54.680013
59    −29.722       0.5                            
60        ∞         3.3         1.729157    54.680013
61    −18.219       1.5                            
62        ∞          15         1.568832    56.363897
63        ∞          13                        
64        ∞       −11.15                          
65      −17.8       2.5         1.603112    60.704896
66       17.8        4.18        1.805181    25.432057
67        ∞        19.559                      
68      42.963       2.44        1.846659    23.780116
69      15.618       10.1        1.487490    70.236252
70    −21.191       0.3                            
71      18.936       5.34        1.754998    52.321434
72        ∞        18.92                        
73        ∞      −991.8842                    
IMA       ∞                                  
【００４６】
次に、本発明の第３の実施形態に係る医療用撮像装置２４について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第２の実施形態に係る医療用撮像装置１９と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医療用撮像装置２４は、図７から図１０に示されるように、接続口１０がズーム光学系８と結像光学系９との間に設けられている点、および目視観察ユニット２６の目視観察光学系２７が結像光学系（目視観察用結像光学系）２８と、正立光学系２９とを備えている点で第２の実施形態に係る医療用撮像装置１９と異なっている。
【００４７】
結像光学系２８は、撮像光学系２のアフォーカル光束中に配置されてプリズム１１によってユニット本体１３内に入射されたズーム光学系８からの光を集光して中間像を形成するようになっている。
正立光学系２９は、ポロミラーによって構成され、結像光学系２８により形成された中間像を反転させて正立像にするようになっている。
【００４８】
このように構成された本実施形態に係る医療用撮像装置２４の作用について以下に説明する。
接続口１０にユニット本体１３を取り付けると、ズーム光学系８からの光がユニット本体１３内に入射し、結像光学系２８により集光されて中間像を形成する。形成された中間像が正立光学系２９により反転させられて接眼光学系１４に入射されることにより、拡大または縮小された正立像の被写体Ｐの光学像を目視で観察することができる。
【００４９】
このように構成された本実施形態に係る医療用撮像装置２４によれば、接続口１０に目視観察ユニット２６が取り付けられときに、ユニット本体１３内に入射する光がアフォーカル光束中の平行光であるため、目視観察ユニット２６内において光学像を結像する結像面を少なくすることができる。これにより、目視観察光学系２７におけるレンズ枚数をより少なくすることができ、目視観察ユニット２６をより小型化して軽量にすることができる。また、目視観察ユニット２６の構成要素（例えば、レンズ、ユニット本体１３を構成する部材など）を削減および縮小することにより、コストを低減することができる。
【００５０】
次に、本実施形態に係る医療用撮像装置２４の実施例について、図７から図１０およびレンズデータを用いて以下に説明する。
本実施例に係る医療用撮像装置２４は、図７および図８に示されるように、筐体４内に、物体側から順に対物光学系７、２組のズーム光学系８、２組の結像光学系９および２つの撮像素子３を備え、接続口１０がズーム光学系８と撮像素子３との間に配置されている。また、図９に示されるように、接続口１０に着脱可能に挿入される目視観察ユニット２６を備えている。目視観察ユニット２６は、物体側から順にプリズム１１、２組の結像光学系２８、２組の正立光学系２９および２組の接眼光学系１４を備えている。
【００５１】
以下のレンズデータは、図７および図８に示されるように、目視観察ユニット２６を取り付けていない状態の医療用撮像装置２４のレンズデータを示している。
【００５２】
面番号    ｒ          ｄ          Ｎｄ          ν    
OBJ       ∞         225                              
1        ∞        2.0985                          
2    −60.14025    3.375       1.720000    43.689812
3      49.11       4.125       1.846660    23.777940
4     239.967     9.737872                      
5     227.5815      3.45       1.846660    23.777940
6     79.04325     5.625       1.496999    81.545888
7     −90.801   0.7500007                    
8     296.3295     3.525       1.517417    52.430903
9    −79.2495    7.063282                      
10        ∞       2.97675                        
11     49.8795       1.5        1.438750    94.946025
12        ∞        0.225                            
13     27.63075      2.1        1.496999    81.545888
14    −27.63075    1.275       1.850259    32.270120
15    −53.15475   1.12275                        
16    −61.02225     1.35       1.698947    30.127865
17    −12.1905     0.825       1.754998    52.321434
18     12.1905     1.305799                      
19    −27.2565     0.825       1.701536    41.239440
20     8.93475       1.65       1.850259    32.270120
21        ∞       29.91975                      
22     58.31025     1.125       1.701536    41.239440
23     27.01125     2.025       1.496999    81.545888
24    −43.41675    0.225                            
25     22.3575       1.8         1.754998    52.321434
26        ∞        1.125       1.582673    46.423175
27     18.1395      1.875                            
STO       ∞          15                                
29     55.50434     1.875       1.701536    41.239440
30        ∞        0.375                            
31     22.47556      2.25       1.496999    81.545888
32        ∞         1.5        1.749504    35.332480
33     29.34309    37.71899                      
34     42.74621     1.875       1.772499    49.598371
35        ∞       12.78164                      
36    −23.9097     1.875       1.595509    39.242273
37        ∞       11.98941                      
38        ∞      6.848446×10−３
IMA       ∞                                                
【００５３】
以下のレンズデータは、図１０に示されるように、接続口１０に目視観察ユニット２６が接続されている状態のレンズデータを示している。面番号ＳＴＯまでが撮像光学系２、面番号２９以降が目視観察光学系２７を示している。
【００５４】
面番号    ｒ          ｄ          Ｎｄ          ν  
OBJ       ∞         225                            
1        ∞        2.0985                        
2    −60.14025    3.375       1.720000    43.689812
3      49.11       4.125       1.846660    23.777940
4     239.967     9.737872                    
5     227.5815      3.45       1.846660    23.777940
6     79.04325     5.625       1.496999    81.545888
7     −90.801   0.7500007                  
8     296.3295     3.525       1.517417    52.430903
9    −79.2495    7.063282                    
10        ∞       2.97675                      
11     49.8795       1.5        1.438750    94.946025
12        ∞        0.225                        
13     27.63075      2.1        1.496999    81.545888
14    −27.63075    1.275       1.850259    32.270120
15    −53.15475   1.12275                      
16    −61.02225     1.35       1.698947    30.127865
17    −12.1905     0.825       1.754998    52.321434
18     12.1905     1.305799                    
19    −27.2565     0.825       1.701536    41.239440
20     8.93475       1.65       1.850259    32.270120
21        ∞       29.91975                    
22     58.31025     1.125       1.701536    41.239440
23     27.01125     2.025       1.496999    81.545888
24    −43.41675    0.225                        
25     22.3575       1.8        1.754998    52.321434
26        ∞        1.125       1.582673    46.423175
27     18.1395      1.875                        
STO       ∞          0                            
29        ∞          2                            
30        ∞        30.73       1.516330    64.142022
31        ∞          2                            
32     56.60727     1.875       1.701536    41.239440
33        ∞        0.375                        
34     31.90196      2.25       1.496999    81.545888
35        ∞         1.5        1.749504    35.332480
36     37.94215       2                            
37        ∞        93.591                      
38        ∞        −8.25                        
39     −13.35      1.875       1.603112    60.704896
40      13.35       3.135       1.805181    25.432057
41        ∞        14.485                        
42     32.22225      1.83       1.846659    23.780116
43     11.7135      7.575       1.487490    70.236252
44    −15.89325    0.225                        
45      14.202      4.005       1.754998    52.321434
46        ∞         14.5                        
47        ∞      −999.0014                
IMA       ∞                                        
【符号の説明】
【００５５】
１，１９，２４  医療用撮像装置
２  撮像光学系
３  撮像素子
４  筐体
５，２１，２６  目視観察ユニット
７  対物光学系
８  ズーム光学系
９，２８  結像光学系
１０  接続口
１１  プリズム
１４  接眼光学系
２３  １回リレー光学系
２９  正立光学系
【図１】
2015156306.tif 000003
【図２】
2015156306.tif 000004
【図３】
2015156306.tif 000005
【図４】
2015156306.tif 000006
【図５】
2015156306.tif 000007
【図６】
2015156306.tif 000008
【図７】
2015156306.tif 000009
【図８】
2015156306.tif 000010
【図９】
2015156306.tif 000011
【図１０】
2015156306.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月24日(2015.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され、側面を貫通する接続口を有する筐体と、
該筐体内に収容され、被写体からの光を集光する撮像光学系と、
該撮像光学系により集光された光が結像される撮像面を有する２つの撮像素子と、
前記筐体の前記接続口に脱着可能に取り付けられる目視観察ユニットとを備え、
該目視観察ユニットは、該目視観察ユニットが前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系に光学的に接続され前記撮像光学系からの光を集光する接眼光学系を備え、
前記撮像光学系が、前記被写体からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された光を前記撮像素子の撮像面上に結像する結像光学系とを有し、
前記接続口が、前記結像光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられ、
前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光が入射され、集光させた光を前記接眼光学系に入射させる１回リレー光学系とを備える医療用撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様は、筒状に形成され、側面を貫通する接続口を有する筐体と、該筐体内に収容され、被写体からの光を集光する撮像光学系と、該撮像光学系により集光された光が結像される撮像面を有する２つの撮像素子と、前記筐体の前記接続口に脱着可能に取り付けられる目視観察ユニットとを備え、該目視観察ユニットは、該目視観察ユニットが前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系に光学的に接続され前記撮像光学系からの光を集光する接眼光学系を備え、前記撮像光学系が、前記被写体からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された光を前記撮像素子の撮像面上に結像する結像光学系とを有し、前記接続口が、前記結像光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられ、前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光が入射され、集光させた光を前記接眼光学系に入射させる１回リレー光学系とを備える医療用撮像装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本態様によれば、接続口に目視観察ユニットを取り付けた場合に、接眼光学系の焦点距離が短くなり過ぎることがない。これにより、目視観察を行う観察者が眼鏡をかけていたとしても、ピントの合う位置において眼鏡が接眼光学系に接触してしまうことを防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の参考例としては、前記撮像光学系が、倍率を連続的に変更可能なズーム光学系を備え、前記接続口が、前記ズーム光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられていてもよい。
このようにすることで、接続口に目視観察ユニットが取り付けられたときには、目視観察光学系にズーム光学系を介した光が入射されるため、目視で観察する場合においても変倍機能を活用することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記態様においては、前記接続口が、前記結像光学系と前記撮像素子との間の光路近傍に設けられ、前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光を集光して前記接眼光学系に入射させる１回リレー光学系とを備えている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の参考例としては、前記接続口が、前記ズーム光学系と前記結像光学系との間の光路近傍に設けられ、前記目視観察ユニットが、前記接続口に取り付けられたときに、前記撮像光学系の光路を前記接眼光学系に向けて偏向させる光路偏向素子と、該光路偏向素子により偏向された光を結像させる目視観察用結像光学系と、該目視観察用結像光学系により結像された光学像を反転して前記接眼光学系に入射させる正立光学系とを備えていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用撮像装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る医療用撮像装置の全体概略図である。
【図３】図２の医療用撮像装置の筐体を正面方向から見た際の縦断面図である。
【図４】図２の医療用撮像装置の筐体を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図５】図２の医療用撮像装置の目視観察ユニットを側面方向から見た際の縦断面図である。
【図６】図２の医療用撮像装置の筐体に目視観察ユニットが取り付けられた状態を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図７】本発明の参考実施形態に係る医療用撮像装置の筐体を正面方向から見た際の縦断面図である。
【図８】図７の医療用撮像装置の筐体を側面方向から見た際の縦断面図である。
【図９】本発明の参考実施形態に係る医療用撮像装置の目視観察ユニットを側面方向から見た際の縦断面図である。
【図１０】図７の医療用撮像装置の筐体に目視観察ユニットが取り付けられた状態を側面方向から見た際の縦断面図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
次に、本発明の参考例としての発明の参考実施形態に係る医療用撮像装置２４について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第２の実施形態に係る医療用撮像装置１９と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医療用撮像装置２４は、図７から図１０に示されるように、接続口１０がズーム光学系８と結像光学系９との間に設けられている点、および目視観察ユニット２６の目視観察光学系２７が結像光学系（目視観察用結像光学系）２８と、正立光学系２９とを備えている点で第２の実施形態に係る医療用撮像装置１９と異なっている。
【国際調査報告】
2015156306.tif 000013
2015156306.tif 000014
2015156306.tif 000015
2015156306.tif 000016