特許 7574427 二人手術用顕微鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-18

(45)【発行日】2024-10-28

(54)【発明の名称】二人手術用顕微鏡

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/22 20060101AFI20241021BHJP

   G02B 21/36 20060101ALI20241021BHJP

   A61B 90/20 20160101ALI20241021BHJP

【ＦＩ】

G02B21/22

G02B21/36

A61B90/20

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023518830

(86)(22)【出願日】2021-04-25

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-13

(86)【国際出願番号】 CN2021089575

(87)【国際公開番号】W WO2022062384

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】202011009431.6

(32)【優先日】2020-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519341142

【氏名又は名称】ズーマックス メディカル コーポレーション，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】王 吉龍

(72)【発明者】

【氏名】何 進

(72)【発明者】

【氏名】李 剣月

(72)【発明者】

【氏名】杜 雷

(72)【発明者】

【氏名】朱 誠杰

【審査官】殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５４８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８７２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１６３１０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０２３５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０２６３１８３９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－１９１５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１１５８４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１０７４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４２９１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２１／００ － ２１／３６

Ａ６１Ｂ ３４／００ － ９０／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレーム（１）、鏡筒（２）、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）及び第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）を含み、前記鏡筒（２）は前記フレーム（１）上に取り付けられ、前記鏡筒（２）内には感光素子（２４）が取り付けられ、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は前記感光素子（２４）にそれぞれ連結され、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）の表示方向は反対であり、且つ前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）の表示画面の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）の表示画面の表示方向は１８０°の差異があり、
前記感光素子（２４）は、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）にビデオ信号を同時に送信可能な観察光路に配置された、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）にビデオ信号を同時に送信可能な、左側感光素子と右側感光素子とを備え、
前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）には、右側入力端に前記右側感光素子のビデオ信号が入力され、左側入力端に前記左側感光素子のビデオ信号が入力され、
前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）には、右側入力端に前記左側感光素子のビデオ信号が入力され、左側入力端に前記右側感光素子のビデオ信号が入力されて、
前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）の表示方向と前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）の表示方向は反対である
ことを特徴とする二人手術用顕微鏡。

【請求項2】

前記二人手術用顕微鏡は装着フレーム（５）を更に含み、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は前記装着フレーム（５）上に移動及び回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項3】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は駆動手段により前記装着フレーム（５）の垂直方向にそれぞれ移動することができることを特徴とする請求項２に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項4】

前記フレーム（１）は、ベース（１１）と、前記ベース（１１）上に取り付けられる支持棒（１５）と、前記支持棒（１５）上に回転可能に取り付けられる大型横方向アーム（１２）と、前記大型横方向アーム（１２）上に回転可能に取り付けられる小型横方向アームと、前記小型横方向アームに回転可能に取り付けられるバランスアームとを含み、前記鏡筒（２）は前記バランスアームに取り付けられることを特徴とする請求項２に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項5】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は前記装着フレーム（５）により前記鏡筒（２）、大型横方向アーム（１２）または支持棒（１５）上に取り付けられるか或いは、前記二人手術用顕微鏡は支持台（６）と該支持台（６）上に取り付けられる連結棒（６１）とを更に含み、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は前記装着フレーム（５）により前記連結棒（６１）の一端に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項6】

前記連結棒（６１）の他端は前記支持台（６）上に移動及び回転可能に連結され、前記連結棒（６１）は駆動手段により前記支持台（６）に相対して連結棒（６１）の軸方向に移動するか或いは連結棒（６１）を回転軸として回転することができることを特徴とする請求項５に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項7】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）は前記支持台（６）と連結棒（６１）により地面に置かれるか或いは天井に掛けられることを特徴とする請求項６に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項8】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（４）のサイズは１２～１６インチであり、
前記二人手術用顕微鏡は、採集装置、処理装置及び駆動装置を更に含み、前記採集装置は操作者（９）または助手（１０）の肉眼の位置情報を採集するように配置され、前記処理装置は、採集された肉眼の位置情報で前記駆動装置の作動を制御することにより、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）または第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（３）の表示角度を調節することを特徴とする請求項１に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項9】

前記二人手術用顕微鏡は複数のローラー（６２）を更に含み、前記ローラー（６２）は前記ベース（１１）の底面または前記支持台（６）の底面に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の二人手術用顕微鏡。

【請求項10】

前記ローラー（６２）はジンバルホイールであることを特徴とする請求項９に記載の二人手術用顕微鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医用機器の技術分野に属し、特に、二人手術用顕微鏡に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の手術顕微鏡の接眼レンズの射出ひとみの位置（Exit pupil position）は固定しており、射出ひとみの直径は約２ｍｍである。イメージング視野の全域を観察するため、操作者は目の瞳孔を接眼レンズの射出ひとみの位置に合わせる姿勢を長く維持する必要がある。現在の顕微鏡は観察者の目に合うように設計されているが、目の瞳孔を接眼レンズの射出ひとみの位置に長く合わせることにより操作者は疲労感を感じるおそれがある。患者の特殊な部位を治療するとき、手術顕微鏡を多く傾斜させる場合も多い。その場合、操作者は目を移動させることにより手術顕微鏡の接眼レンズの移動に合わせる必要がある。その問題を解決するため、手術顕微鏡の接眼レンズの移動を抑制する補償手段が提案されたが、その補償手段は、補償の範囲が小さいとの欠点を有しており、かつ手術顕微鏡を多く傾斜させるたびに補償手段を手動で調節する必要があるので、操作の利便性がよくない。

【0003】

そのため、ディスプレイ装置でビデオ画像を表示する技術が提案されたが、一般のディスプレイ装置は物体画面の深さに関する情報を表示することができないので、そのディスプレイ装置を現実の手術に用いることができない。

【0004】

従来の技術において、偏光（polarization）技術による３Ｄディスプレイ装置を採用してきたが、観察者が偏光眼鏡（Polarizing glasses）を着用しないと３Ｄ画像を視聴することができないので、観察者の操作に影響を与えるおそれがある。また、観察者が３Ｄディスプレイ装置の正面に立たないと理想的な画像を観察することができないので、３Ｄディスプレイ装置のサイズを大きくする必要がある。３Ｄディスプレイ装置のサイズが大きいことにより、３Ｄディスプレイ装置と観察者との間の距離を２ｍ以上にする必要がある。観察者が視線を遠く離れている物体から近く離れている物体にそらすか或いは近く離れている物体から遠く離れている物体にそらすとき、観察者の目はその距離の変化の適応に一定の時間がかかる。操作者が視線を遠く離れている３Ｄディスプレイ装置から近く離れている顕微鏡または他の装置にそらしてその顕微鏡または他の装置を調節した後、視線を３Ｄディスプレイ装置に再びそらすとき、３Ｄディスプレイ装置の画面がしばらく見えない場合がある。

【0005】

複雑な手術を実施するとき、操作者（例えば執刀医）は助手の協力をもらうため操作者と助手が顕微鏡で手術の部位を同時に観察する場合がある。操作者と助手が患者に相対している方向が異なっているので、操作者と助手が（顕微鏡に接続されている）１つのディスプレイ装置を一緒に視聴するとき、少なくとも一人の快適性を同時に確保することができない。また、操作者と助手の観察角度が異なっているので、操作者と助手が１つのディスプレイ装置を一緒に視聴するとき、少なくとも一人の観察角度に誤差が生ずるおそれがある。

【0006】

医院のいろいろ課室、特に整骨課において、操作者（例えば医者さん）と助手が対向するように立っていろいろ操作をする場合が多い。そのような問題を解決するため、ブリッジ式ビームスプリッタ（Bridge type beam splitter）を提案した（ＵＳ２００３０１３３１８７）。そのブリッジ式ビームスプリッタは、重量が重く、構造が複雑である欠点を有している。また、そのブリッジ式ビームスプリッタ内の光路において複数回の屈折が発生することにより、光線の損失が多く生じ、表示のレゾリューション（resolution）とコントラストが低下し、かつシステムが複雑であることにより製造のコストが高くなるおそれがある。

【0007】

従来の技術の課題を解決するため、新しい技術的事項を提案する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は二人手術用顕微鏡を提供することにある。本発明の二人手術用顕微鏡により、いろいろな身長を有している操作者と助手のアーゴノミックスに合う姿勢を獲得し、いろいろな視角において実際に合う画像を獲得し、相手の状態を観察しながらいろいろな操作を実施することができる。また、１つの３Ｄイメージングシステムのみを使用することによりビデオ信号の伝送と回転を容易に実施することができる。すなわち２人の観察を容易に実現することができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の目的を実現するため、本発明の実施例において下記二人手術用顕微鏡を提供する。前記二人手術用顕微鏡は、フレーム、鏡筒、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置及び第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を含み、前記鏡筒は前記フレーム上に取り付けられ、前記鏡筒内には感光素子が取り付けられ、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は前記感光素子にそれぞれ連結され、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示方向は反対であり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示画面の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示画面の表示方向は１８０°の差異がある。

【0010】

本発明の実施例において、前記二人手術用顕微鏡は装着フレームを更に含み、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は前記装着フレームに移動及び回転可能に取り付けられる。

【0011】

本発明の実施例において、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は駆動手段により前記装着フレームの垂直方向にそれぞれ移動することができる。

【0012】

本発明の実施例において、前記フレームは、ベースと、前記ベース上に取り付けられる支持棒と、前記支持棒上に回転可能に取り付けられる大型横方向アームと、前記大型横方向アーム上に回転可能に取り付けられる小型横方向アームと、前記小型横方向アームに回転可能に取り付けられるバランスアームとを含み、前記鏡筒は前記バランスアームに取り付けられる。

【0013】

本発明の実施例において、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は前記装着フレームにより前記鏡筒、大型横方向アームまたは支持棒上に取り付けられるか或いは、前記二人手術用顕微鏡は支持台と該支持台上に取り付けられる連結棒とを更に含み、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は前記装着フレームにより前記連結棒の一端に取り付けられることができる。

【0014】

本発明の実施例において、前記連結棒の他端は前記支持台上に移動及び回転可能に連結され、前記連結棒は前記支持台に相対して連結棒の軸方向に移動するか或いは連結棒を回転軸として回転することができる。

【0015】

本発明の実施例において、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置は前記支持台と連結棒により地面に置かれるか或いは天井に掛けられる。

【0016】

本発明の実施例において、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置のサイズは１２～１６インチであり、前記二人手術用顕微鏡は、採集装置、処理装置及び駆動装置を更に含み、前記採集装置は操作者または助手の肉眼の位置情報を採集するように配置され、前記処理装置は、採集された肉眼の位置情報で前記駆動装置の作動を制御することにより、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置または第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示角度を調節するように配置される。

【0017】

本発明の実施例において、前記二人手術用顕微鏡は複数のローラーを更に含み、前記ローラーは前記ベースの底面または前記支持台の底面に取り付けられる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の実施例において、前記ローラーはジンバルホイールである。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の構造を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の接続関係を示す斜視図である。

【図3】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が地面に置かれていることを示す斜視図である。

【図4】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が地面に置かれていることを示す側面図である。

【図5】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が天井に掛かれていることを示す側面図である。

【図6】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の構造を示す図である。

【図7a】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡において正レンズ群と負レンズ群との間の距離を調節するとき光路が変化することを示す図である。

【図7b】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡において正レンズ群と負レンズ群との間の距離を調節するとき光路が変化することを示す図である。

【図8】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に観察ユニットが取り付けられている光路を示す図である。

【図9】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に観察ユニットが取り付けられている構造を示す図である。

【図10a】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に２つの照明光路が設計されていることを示す図である。

【図10b】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に２つの照明光路が設計されていることを示す図である。

【図11】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡において投射レンズ群とズームレンズ群が連動するときの光路を示す図である。

【図12】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の可視角度と距離を示す図である。

【図13a】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置がフレームのいろいろな位置に取り付けられていることを示す図である。

【図13b】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置がフレームのいろいろな位置に取り付けられていることを示す図である。

【図13c】本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置がフレームのいろいろな位置に取り付けられていることを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の事前設定目的を達成しようとする技術的手段と発明の効果をより詳細に説明するため、以下、図面と好適な実施例により本発明の具体的な実施形態、構造、特徴及び発明の効果を詳細に説明する。

【0021】

図１～図１３を参照すると、図１は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の構造を示す斜視図であり、図２は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の接続関係を示す斜視図であり、図３は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が地面に置かれていることを示す斜視図であり、図４は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が地面に置かれていることを示す側面図であり、図５は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が天井に掛かれていることを示す側面図であり、図６は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の構造を示す図であり、図７ａと図７ｂは本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡において正レンズ群と負レンズ群との間の距離を調節するとき光路が変化することをそれぞれ示す図であり、図８は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に観察ユニットが取り付けられている光路を示す図であり、図９は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に観察ユニットが取り付けられている構造を示す図であり、図１０ａと図１０ｂは本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡に２つの照明光路が設計されていることをそれぞれ示す図であり、図１１は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡において投射レンズ群とズームレンズ群が連動するときの光路を示す図であり、図１２は本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の可視角度と距離を示す図であり、図１３ａ～図１３ｃは本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡の２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置がフレームのいろいろな位置に取り付けられていることをそれぞれ示す図である。

【0022】

実施例
図１に示すとおり、本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡は、フレーム１、鏡筒２、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置（Autostereoscopy display device）３及び第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４を含む。図１、図６及び図１３ａ～図１３ｃに示すとおり、前記フレーム１は、ベース１１と、前記ベース１１上に取り付けられる支持棒１５と、前記支持棒１５上に回転可能に取り付けられる大型横方向アーム１２と、前記大型横方向アーム１２上に回転可能に取り付けられる小型横方向アーム１３と、前記小型横方向アーム１３に回転可能に取り付けられるバランスアーム１４とを含み、前記鏡筒２は前記バランスアーム１４に取り付けられる。前記鏡筒２内にはイメージングユニット（Imaging Unit）２０が取り付けられ、前記イメージングユニット２０は、大型対物レンズ群（objective）２１、ズームレンズ群２２、第一鏡筒対物レンズ２３及び感光素子（light-sensitive element）２４を含む。図６に示すとおり、前記大型対物レンズ群２１、ズームレンズ群２２、第一鏡筒対物レンズ２３及び感光素子２４は１つの観察光路２５に順に配置される。

【0023】

前記大型対物レンズ群２１は少なくとも１つの正レンズ群２１１と少なくとも１つの負レンズ群２１２を含む。前記正レンズ群２１１と負レンズ群２１２は同一の光軸に配置され、前記正レンズ群２１１と負レンズ群２１２との間の距離を調節することができる。前記正レンズ群２１１と負レンズ群２１２との間の距離の調節範囲は６ｍｍ以上である。焦点距離の調節が可能な大型対物レンズ群により焦平面（focal plane）の位置を容易に調節することができる。すなわち、焦平面の位置（作業距離）を調節することにより手術に合う画面の深さを獲得することができる。正レンズ群２１１と負レンズ群２１２との間の距離を調節することにより焦平面の位置（作業距離）を調節することができる。図７ａと図７ｂに示すとおり、焦平面の位置（作業距離）の調節範囲は正レンズ群２１１と負レンズ群２１２との間の距離に正比例する。前記正レンズ群２１１は異なる材料で構成される少なくとも２つの光学レンズを含み、前記負レンズ群２１２は異なる材料で構成される少なくとも２つの光学レンズを含む。前記負レンズ群２１２は観察対象に近づいている。前記負レンズ群２１２は外側面２１２１と裏側面２１２２を含み、前記外側面２１２１と裏側面２１２２はいずれも凹面である。前記外側面２１２１の曲率半径（Radius of curvature）の絶対値は前記裏側面２１２２の曲率半径の絶対値より小さい。

【0024】

本発明の好適な実施例において２つの観察光路２５を設計することが好ましい。各観察光路２５には１つのズームレンズ群２２、第一鏡筒対物レンズ２３及び感光素子２４が取り付けられ、２つの観察光路２５は１つの大型対物レンズ群２１を共用する。２つのズームレンズ群２２が取り付けられるにより、いろいろな拡大率（Magnification）を獲得し、患部の全域または局部を観察することができる。前記ズームレンズ群２２として無限焦点（afocal）型ガリレオ構造（Galileo structure）を採用することが好ましい。ズームレンズ群２２は有段拡大が可能なズームレンズ群と無段拡大が可能なズームレンズ群に大別される。前記ズームレンズ群２２が無段拡大構造であるとき、ズームレンズ群２２は少なくとも２組の第二レンズ２２１を含み、前記第二レンズ２２１は駆動により２つの第二レンズの光軸の方向にそれぞれ移動することができる。本発明の二人手術用顕微鏡は、前記ズームレンズ群２２と焦点距離の調節が可能な大型対物レンズ群を一緒に使用することにより、いろいろな深さを有している組織に対していろいろな拡大率を獲得し、観察の利便性を向上させることができる。

【0025】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は前記感光素子２４にそれぞれ連結され、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４のサイズは１２～１６インチである。図１２に示すとおり、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と観察者との間の距離は４００～１２００ｍｍであり、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３の視野角は１２０°以上であり、好ましい視野角は９０°以上である。図１に示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３の背面と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の背面が対向するように装着フレーム５に取り付けられる。すなわち第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の表示方向は反対である。第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は２人の観察者の間に位置する。例えば、操作者９と助手１０との間に位置する。前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は駆動手段により前記装着フレーム５の垂直方向にそれぞれ移動することができる。すなわち、操作者９と助手１０は各自と対向している非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の高さをそれぞれ調節することができる。それにより、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の高さを操作者９と助手１０の身長に合わせ、観察者の観察姿勢に合う非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の高さを獲得することができる。前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は駆動手段により水平方向または垂直方向にそれぞれ回転することができる。すなわち、ディスプレイ装置の左右角または上下角を調節することにより適合の視聴角度を獲得することができる。操作者９と助手１０は観察対象の両側にそれぞれ位置していることにより、操作者９と助手１０が観察対象を観察する観察角度は異なり、操作者９と助手１０が観察対象を観察する観察方向も異なっている。操作者９と助手１０は手術顕微鏡の両側にそれぞれ位置していることにより、操作者９が観察対象を観察する観察方向と助手１０が観察対象を観察する観察方向は約１８０°の差異がある。したがって、本発明の二人手術用顕微鏡において、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３の表示画面の表示方向と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の表示画面の表示方向は約１８０°の差異がある。例えば、図２に示す例示において、観察対象が「Ｆ」型のものであるとき、第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３には「Ｆ」型の画面が表示され、第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４には１８０°回転した逆「Ｆ」型の画面が表示される。手術用顕微鏡が２つの観察光路２５を採用することにより、鏡筒２内の観光装置には通常２つの感光素子２４が設計されている。２つの観察光路２５は２つの感光素子２４にそれぞれ対応し、左側の感光素子２４を左側感光素子といい、右側の感光素子２４を右側感光素子ということができる。２つの感光素子２４は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置にビデオ信号を同時に送信することができる。２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の表示画面の表示方向が約１８０°回転することを確保するため、いずれか１つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置、例えば第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の入力信号を逆に入力することができる。具体的に、第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の左側入力端を右側感光素子に接続させ、右側入力端を左側感光素子に接続させることができる。つぎに、図２に示すとおり、第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の画面を垂直方向に１８０°回転させることにより、第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の表示画面の表示方向と第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３の表示画面の表示方向が約１８０°回転するようにすることができる。他の実施例において、前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４を１８０°回転させた後取り付けるか或いは、ソフトウェアにより前記第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４中の画面を１８０°回転させることもできる。

【0026】

前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４を使用する場所の条件と使用の習慣が異なることにより、いろいろな固定手段を採用することができる。構造が簡単であり、安定性がよい固定手段を採用することが好ましい。図１３ａに示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は前記装着フレーム５により支持棒１５の上方に位置するように前記大型横方向アーム１２の上表面に取り付けるか或いは、図１３ｃに示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は前記大型横方向アーム１２の下部に取り付けられるか或いは、図１３ｂに示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は前記支持棒１５上に直接に取り付けられることができる。また、図４に示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４はフレーム１上に取り付けられず、支持台６と連結棒６１により地面に置かれるか或いは、図５に示すとおり、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は天井に掛けられることができる。図３～図５に示す構造において、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４は前記装着フレーム５により前記連結棒６１の一端に連結され、前記連結棒６１の他端は前記支持台６上に移動及び回転可能に連結される。前記連結棒６１は前記支持台６に相対して連結棒６１の軸方向に移動するか或いは連結棒６１を回転軸として回転することにより、２つの非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を所定の位置に止めることができる。前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４をどこに取り付けても、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３と第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の装着の高さ、左右回転角度、上下回転角度を楽に調節することができ、それらを調節したその状態に維持することができる。

【0027】

非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置と操作者９または助手１０との間の距離を４００～１２００ｍｍにし、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を臨床装置の付近に取り付けることにより、観察者は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置とその付近の臨床装置を容易に観察することができ、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置とその付近の臨床装置を観察するため観察者が移動することを避けることができる。また、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置が操作者９または助手１０のそばに位置することにより、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の輝度の損失を低減し、視聴の快適性を確保することができる。また、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を操作者９または助手１０の付近に取り付けることにより使用者の近距離の観察習慣に合わせることができる。本発明の二人手術用顕微鏡は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を採用することにより、操作者９または助手１０は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を直接に観察しながら手術を行うことができる。それにより、二人手術用顕微鏡の構造を簡単にし、画像のデータを多く処理する必要がないので、システムの遅延を低減することができる。また、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置を使用することにより、操作者９と助手１０は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の正面に立つ必要がなく、所定の視聴角度内において観察対象をよく観察することができ、非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置の方向を調節する必要がない。

【0028】

本発明の実施例において、前記二人手術用顕微鏡は、採集装置、処理装置及び駆動装置を更に含む。前記採集装置は操作者９または助手１０の肉眼の位置情報を採集するように配置され、前記処理装置は、採集された肉眼の位置情報で前記駆動装置の作動を制御することにより、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３または第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４の表示角度を調節するように配置される。その場合、前記第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置３または第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置４が操作者９または助手１０の肉眼に従って回転することにより最適な視聴角度を獲得することができる。

【0029】

図７ａに示すとおり、前記鏡筒２内には少なくとも１つの照明ユニット７が取り付けられ、各前記照明ユニット７は前記大型対物レンズ群２１により照明光線を観察対象に照らすことができる。前記大型対物レンズ群２１に入射する照明光線の方向が前記大型対物レンズ群２１の光軸の方向に平行であることにより反射による光線の損失を低減することができる。また、図１０ａと図１０ｂに示すとおり、２つの照明光路７５を対称状態に配置することにより、照明の強度を向上させ、装置全体の横方向のサイズを低減し、鏡筒２のバランスを取ることができる。前記照明ユニット７は、１つの照明光路７５に順に配列されている光源モジュール７１、集光レンズ群７２、アパチャー７３及び投射レンズ群７４を含む。前記光源モジュール７１は少なくとも一種のＬＥＤ光源７１１を含み、前記光源モジュール７１中の少なくとも一種のＬＥＤ光源７１１は所定の照明光路７５により観察対象に光線を照らすことができる。前記光源モジュール７１は、白色光源だけでなく、少なくとも一種の単色光源（蛍光モードに使用される）を更に含み、白色光源の光線と単色光源の光線は照明光路７５にそれぞれ入射することができる。前記投射レンズ群７４は少なくとも１つの第一レンズ７４１を含み、前記第一レンズ７４１は駆動により第一レンズの光軸の方向に移動することができる。

【0030】

図１１に示すとおり、本発明の実施例に係る二人手術用顕微鏡は前記投射レンズ群７４とズームレンズ群２２との間に取り付けられる伝動装置を更に含み、前記伝動装置により前記投射レンズ群７４とズームレンズ群２２は連動することができる。図１１には伝動装置が示されておらず、図面中の折線は前記投射レンズ群７４とズームレンズ群２２の連動関係を指すものである。低倍率で観察物を観察するとき、対物側のイメージング視野の直径は大きい。その場合、照明光線のライトスポット（light spot）をイメージング視野全域に照らす必要がある。低倍率を高倍率に変換させるとき、イメージング視野の直径は迅速に小さくなる。そのとき、照明光路７５の投射レンズ群７４を調節することにより照明光線のライトスポットを小さくし、光の照射により視野外の組織に損傷を負わせることを抑制することができる。また、視野内の照度（Illuminance）を向上させ、高倍率の観察をするとき肉眼の主観的輝度（subjective luminance）が低下することを補償することができる。

【0031】

本発明の実施例において、図９に示すとおり、本発明の二人手術用顕微鏡は前記鏡筒２に観察ユニット８を更に設置することにより肉眼観察をすることができる。図８に示すとおり、前記観察ユニット８は、接眼レンズ（eyepiece）８１、屈折レンズ群８２（またはプリズム組）及び第二鏡筒対物レンズ８３を含む。前記イメージングユニット２０はスペクトロスコープ（spectroscope）組２６を更に含む。１つの観察光路２５において、光線は前記大型対物レンズ群２１とズームレンズ群２２を順に通過した後前記スペクトロスコープ組２６に入射する。前記スペクトロスコープ組２６は光線を２つの部分に分光し、分光される一部の光線は前記第一鏡筒対物レンズ２３を通過した後前記感光素子２４に入射し、他の光線は、第二鏡筒対物レンズ８３、屈折レンズ群８２及び接眼レンズ８１を順に通過する。その場合、２人の観察者は非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置に表示されている観察対象を観察するか或いは肉眼で観察対象を直接に観察することができるので、二人手術顕微鏡の操作の利便性と容易性を大幅に増加させることができる。

【0032】

本発明の実施例において、前記ベース１１の底面または前記支持台６の底面に複数のローラー６２を取り付けることにより顕微鏡を容易に移動させることができる。ローラー６２としてジンバルホイールを採用することが好ましい。

【0033】

この明細書において、「含む」、「具備する」との用語またはそれらに類似している用語は非排除性（Excludability）用語である。すなわち、そのような用語は、記載されている事項だけでなく、記載されていない他の事項を更に含むことができる。

【0034】

この明細書において、前、後、上、下等の方向性用語は、図面中の部品が図面に位置している位置と部品が他の部品に相対している位置を定義するものであり、本発明の技術的事項を詳細に説明するために用いるものである。注意すべきことは、この明細書において方向性用語を用いることにより本発明を限定する意図はない。

【0035】

矛盾が生じない場合、本発明の実施例または実施例中の特徴を組み合わせることができる。

【0036】

以上、本発明の好適な実施例を説明してきたが、前記実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は前記実施例の構成にのみ限定されるものでない。この技術分野の技術者は本発明の要旨を逸脱しない範囲において設計の変更、代替、改良等をすることができ、そのような設計の変更、代替、改良等があっても本発明に含まれることは勿論である。

【符号の説明】

【0037】

１ フレーム
１１ ベース
１２ 大型横方向アーム
１３ 小型横方向アーム
１４ バランスアーム
１５ 支持棒
２ 鏡筒
２０ イメージングユニット
２１ 大型対物レンズ群
２１１ 正レンズ群
２１２ 負レンズ群
２１２１ 外側面
２１２２ 裏側面
２２ ズームレンズ群
２２１ 第二レンズ
２３ 第一鏡筒対物レンズ
２４ 感光素子
２５ 観察光路
２６ スペクトロスコープ組
３ 第一非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置
４ 第二非メガネ方式３Ｄディスプレイ装置
５ 装着フレーム
６ 支持台
６１ 連結棒
６２ ローラー
７ 照明ユニット
７１ 光源モジュール
７１１ ＬＥＤ光源
７２ 集光レンズ群
７３ アパチャー
７４ 投射レンズ群
７４１ 第一レンズ
７５ 照明光路
８ 観察ユニット
８１ 接眼レンズ
８２ 屈折レンズ群
８３ 第二鏡筒対物レンズ
９ 操作者
１０ 助手

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図11】

【図12】

【図13a】

【図13b】

【図13c】