(57)【要約】      （修正有）【課題】可視光以外の蛍光像も立体観察することができる手術用立体観察装置を提供する。【解決手段】メイン光路Ａからサブ光路Ｂを分岐し、光の一部を左右一対の蛍光用撮像素子２２に導くため、可視光映像に加えて、蛍光像の映像も撮像して、それを電子映像表示装置に表示することにより立体的に観察することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの対物光学系を通過した左右一対の光束をそれぞれ変倍光学系を通過して左右一対の可視光用撮像素子に導く２本のメイン光路と、該メイン光路における変倍光学系通過後の左右一対の光束をからそれぞれ光分岐手段により分岐して左右一対の蛍光用撮像素子に導くサブ光路とを備えたカメラと、
該カメラで撮影された可視光と蛍光の電子映像を表示可能な電子映像表示装置と、
を備えたことを特徴とする手術用立体観察装置。
【請求項２】
カメラ内に可視光及び蛍光用の励起光をそれぞれ選択的且つ同時に照射可能な照明手段を備えたことを特徴とする手術用立体観察装置。
【請求項３】
カメラ内に対物光学系の光軸と平行な２本の光ビームを対物光学系に照射自在な光ビーム照射手段を設け、該２本の光ビームが対物光学系の焦点距離で一点に収束することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の手術用立体観察装置。
【請求項４】
光ビームが対物光学系において変倍光学系を通過する光束とは異なる位置に照射されることを特徴とする請求項３記載の手術用立体観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手術用立体観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スタンド装置によりカメラを移動自在に支持し、カメラにより立体視可能な両眼視差を有する一対の電子映像を撮像してモニターに表示し、それを３Ｄ用の専用メガネを介して立体的に観察する手術用立体観察装置が知られている。モニターに表示する代わりに、３Ｄビュアーに内蔵した左右一対の表示パネルに表示し、それを３Ｄビュアーの接眼部から左右の瞳で見ることにより立体的観察する方法もある（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１１−３１８９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような関連技術にあっては、カメラにより可視光の映像を立体観察することができるものの、可視光以外の例えば赤外光の蛍光像を立体観察することが出来なかった。
【０００５】
本発明は、このような関連技術に着目してなされたものであり、可視光以外の蛍光像も立体観察することができる手術用立体観察装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の技術的側面によれば、手術用立体観察装置は、１つの対物光学系を通過した左右一対の光束をそれぞれ変倍光学系を通過して左右一対の可視光用撮像素子に導く２本のメイン光路と、該メイン光路における変倍光学系通過後の左右一対の光束をからそれぞれ光分岐手段により分岐して左右一対の蛍光用撮像素子に導くサブ光路とを備えたカメラと、該カメラで撮影された可視光と蛍光の電子映像を表示可能な電子映像表示装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の技術的側面によれば、さらに、カメラ内に可視光及び蛍光用の励起光をそれぞれ選択的且つ同時に照射可能な照明手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の技術的側面によれば、カメラ内に対物光学系の光軸と平行な２本の光ビームを対物光学系に照射自在な光ビーム照射手段を設け、該２本の光ビームが対物光学系の焦点距離で一点に収束することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の技術的側面によれば、光ビームが対物光学系において変倍光学系を通過する光束とは異なる位置に照射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の技術的側面によれば、メイン光路からサブ光路を分岐し、光の一部を左右一対の蛍光用撮像素子に導くため、可視光映像に加えて、蛍光の映像も撮像して、それを電子映像表示装置に表示することにより立体的に観察することができるため、蛍光観察なども立体的に行うことができる。
【００１１】
本発明の他の技術的側面によれば、カメラ内に可視光及び蛍光用の励起光をそれぞれ選択的且つ同時に照射可能な照明手段を備えるため、カメラに照明を導入する光ケーブルを接続する必要がなく、カメラの動きが光ケーブルにより制限されることがない。
【００１２】
本発明の第３の技術的側面によれば、対物光学系に光軸と平行な２本の光ビームを照射するため、術野に焦点が合った状態では２本の光ビームが１点のスポットとして収束する。そして焦点が合っていない状態では、２点のスポットとして表れる。肉眼でもモニター装置上でもスポットの状態により焦点が合っているかどうか瞬時に判別できるため、２つのスポットの状態を確認しながらスポットが１つになるまでカメラを上下に移動させることで焦点合わせを容易に行うことができる。
【００１３】
本発明の第４の技術的側面によれば、光ビームが対物光学系において変倍光学系を通過する光束とは異なる位置に照射されるため、光ビームの照射位置を変倍光学系と干渉することなく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】手術用立体観察装置を示す正面図。
【図２】手術用立体観察装置を示す側面図。
【図３】カメラを示す斜視図。
【図４】カメラの内部構造を示す斜視図。
【図５】メイン光路を示すカメラの内部構造正面図。
【図６】サブ光路を示すカメラの内部構造側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図６は本発明の好適な実施形態を示す図である。
【００１６】
スタンド装置１は横方向に延びる支持アーム２を有している。この支持アーム２は平行リンクを利用した構造で、支持アーム２を上下に移動させても、その先端リンク３は垂直が維持される。すなわち、先端リンク３は支持アーム２が構成する平行リンクの垂直リンク辺（先端部）を通る仮想垂直軸を有し、その下端を構成する先端部材４は垂直リンク辺に対して垂直軸Ｖのまわりに回動可能である。  先端部材４にはカメラ５が補助アーム６により支持されている。更にカメラ５は補助アーム６の水平軸Ｈと斜め軸Ｓの２つの回転軸により自由に向きを変えることができる。このカメラ５は両眼視差を有する術野Ｒの光学像を立体的に撮影できるようになっている。
【００１７】
カメラ５の左右両側にはハンドル８が設けられている。このハンドル８を持ってカメラ５をスタンド装置１とともに動かし、カメラ５自体の空中位置を変化させることができると共に、空中位置が決まったらその位置でカメラ５の向きを変えることもできる。スタンド装置１の本体には電子映像表示装置９が折り畳みアーム１０を介して支持されている。電子映像表示装置９は液晶パネルで、カメラ５から出力された信号を受信して両眼視差を有する一対の電子映像をリアルタイムで合成して表示することができる。術者及びアシスタント等は専用メガネ１１を掛けることで、電子映像表示装置９に表示された電子映像を立体的に観察することができる。
【００１８】
次にカメラ５の内部構造の説明をする。
【００１９】
カメラ５は立体観察可能な構造で、左右２本のメイン光路Ａが内部に形成されている。カメラ５の下部には一組の対物光学系１２が設けられている。対物光学系１２の後方には遮光板１３を介して照明手段１４がカメラ５に内蔵された状態で設けられている。照明手段１４はＬＥＤ光源を内蔵しており照明光Ｅとして可視光と蛍光用の励起光の両方を選択的且つ同時に照射可能である。
【００２０】
カメラ５には照明手段１４が内蔵されているため、外部から照明光を導入するための光ケーブルを接続する必要がない。光ケーブルは曲がるが剛性があり重量も電線に比べて重いため接続することによりカメラ５の動きを重くしていたが、本実施形態によればそのような心配はない。
【００２１】
対物光学系１２の上部にはその範囲内に２本の変倍光学系１６が左右一対設けられている。対物光学系１２を経て２本の変倍光学系１６を通過する光束がメイン光路Ａである。メイン光路Ａは結像レンズ１７を経て可視光用の撮像素子１８に導かれる。撮像素子１８は典型的にはＣＣＤエリアイメージセンサである。
【００２２】
変倍光学系１６と結像レンズ１７の間のメイン光路Ａには光分岐手段１９としてのダイクロイックミラーが設けられている。この光分岐手段１９により蛍光波長以外の可視光がメイン光路Ａとして透過し、蛍光波長だけが分岐（反射）されてサブ光路Ｂが形成される。サブ光路Ｂはプリズム２０で反射され、結像レンズ２１を経て蛍光用の撮像素子２２に導かれている。
【００２３】
カメラ５内における対物光学系１２の上部には変倍光学系１６の配列方向と向きが９０度相違する交差方向に一対の光ビーム照射手段７が設けられている。光ビーム照射手段７が変倍光学系１６のメイン光路Ａと異なる位置に設けられているため、変倍光学系１６と干渉する心配がない。
【００２４】
光ビーム照射手段７は小型半導体レーザ照射装置で光軸Ｋに沿った状態で光ビームＴとして半導体レーザを照射することができる。本実施形態では光軸Ｋは対物光学系１２の光軸に一致する。すなわち、メイン光路Ａと２本の光ビームＴの光路は、１つの対物光学系１２において光軸Ｋに平行かつ相互に干渉しないように規定される。また、光軸Ｋに平行なメイン光路Ａおよび２本の光ビームＴの光路を構成する光線は１つの対物光学系１２を介して全て焦点Ｆを通る。したがって、光ビームＴは対物光学系１２を通過することにより、対物光学系１２の焦点距離で一点に収束する。対物光学系１２の焦点距離を変更してもそれに連動した焦点Ｆで一点に収束する。
【００２５】
光ビーム照射手段７は図示せぬコントローラを介してハンドル８の操作ボタンと連動しており、それらを押している間だけ光ビーム照射手段７から光ビームＴが照射されるようになっている。ハンドル８の操作ボタンはスタンド装置の可動部の電磁クラッチを解除したり、対物光学系１２の焦点距離を変更させる場合に押される。
【００２６】
この本実施形態によれば、左右一対のメイン光路Ａの他に、左右一対のサブ光路Ｂが形成され、蛍光像の電子映像も撮像素子２２にて撮像し、それを電子映像表示装置９に表示することができる。電子映像表示装置９では可視光の表示と蛍光の表示を選択的に表示可能で、２つを重ねて表示することもでき、また並べて表示することもできる。
【００２７】
またカメラ５を移動するためハンドル８の操作ボタンを押すと、押している間は光ビーム照射手段７から光ビームＴが照射されているので、カメラ５を移動させて希望する位置に移動させるとその術野Ｒには光ビームＴのスポットＰが表れる。スポットＰは視認可能で、電子映像表示装置９上でも確認できる。
【００２８】
図６に示すように、焦点Ｆが合っている時はスポットＰは１つだが、焦点Ｆがずれている場合にはスポットＰが２つ表れる。またスポットＰが２つ表れる場合も、その間隔により焦点Ｆからのずれ量が分かる。２つのスポットＰの間隔が大きい場合にはずれ量が大きく、小さい場合はずれ量が小さい。
【００２９】
このようにハンドル８の操作ボタンを押してスタンド装置１を動かし、カメラ５を移動したような場合或いは対物光学系１２の焦点距離を変化させた場合にも、焦点Ｆが合っているかどうか肉眼でも（電子映像表示装置９上でも）瞬時に判別できるため、観察作業が容易である。
【００３０】
以上の実施形態では、電子映像表示装置９としてモニター（液晶パネル）を専用メガネ１１を掛けて観察する例を示したが、その代わりに或いはそれに加えて、いわゆる３Ｄビュアーに内蔵した左右一対の表示パネルに表示し、３Ｄビュアーの接眼部から左右の瞳で見ることにより立体的観察しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
５  カメラ
９  電子映像表示装置
１２  対物光学系
１５  照明手段
１６  変倍光学系
１８  撮像素子（可視光用）
１９  光分岐手段
２２  撮像素子（蛍光用）
Ａ  メイン光路
Ｂ  サブ光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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