JP4436496B2

JP4436496B2 - Surgical microscope equipment

Info

Publication number: JP4436496B2
Application number: JP29825099A
Authority: JP
Inventors: 渉大野; 敬司塩田; 正和溝口
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JP2001112776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡画像の視野内に顕微鏡画像の主画像とは異なる副画像を表示可能な手術用顕微鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微細な患部の手術であるマイクロサージャリーの発達、普及に伴い、眼科、脳神経外科、耳鼻科等は勿論のこと、さまざまな分野で手術用顕微鏡下で行うマイクロサージャリーが盛んになってきている。これに伴い、当然のことながら、手術用顕微鏡も術者の手術手技等に応じてさまざまな要求がなされ、改良が加えられているのが現状である。最近では、手術後の患者の早期社会復帰を考慮して、より低侵襲な手術へと変化してきていることからも、より細孔内での術部等の観察が望まれている。さらには、体腔内深部の観察において、顕微鏡観察では影になって観察できない部位についても手術における正確性や、安全性をより向上させるために観察可能にすることが望まれている。
【０００３】
このような要望にこたえる技術として、例えば特開昭６２−１６６３１０号公報に記載された実体顕微鏡がある。この装置は、基線間隔を異にする第１および第２の立体観察光学系によって細孔部内の観察を行うようにしている。しかも、２つの立体光学系はファインダー光学系を共有することで、術者等が２つの光学系による像を選択的に観察できるようになっている。
【０００４】
また、特開昭６２−１６６３１０号公報に記載された実体顕微鏡では、夫々同一の光軸を有する左右一対の変倍光学系およびファインダー光学系を含む立体観察光学系を備えている。そして、立体観察光学系の近傍に設けた副立体観察光学系には、観察物体を撮像する固体撮像素子からの画像を映し出すための画像再生手段と、その画像を立体観察光学系のファインダー光学系に導く画像投影手段を有している。
【０００５】
また、特開平３−１０５３０５号公報における光学装置では、上述のような複数の観察手段を有する実体顕微鏡において、２つの観察手段による像のうちいずれか一方または両方を選択的に観察でき、しかも術者が手を使わずにフットスイッチなどで選択できるようにしたものである。
【０００６】
また、特開平６−１７５０３３号公報に記載されているように、観察視野内またはその近傍の位置を特定する位置特定手段と手術用顕微鏡の基準位置と位置特定手段により特定された位置との位置関係を演算し、手術用顕微鏡の鏡体をその位置に移動するようにしたものもある。
【０００７】
さらに、特願平１０−３１９１９０号では、術前の診断画像である断層画像情報をもとに手術用顕微鏡、および、ロボットマニュピレータを目的位置まで移動させる駆動手段を設けることにより、術前画像と実際の術野との相関をとるシステムが示されている。
【０００８】
また、前述の従来技術に示すように細孔内観察用の補助光学系を用いて、術者が顕微鏡観察では死角になる観察できない部位、例えば動脈瘤の裏側、腫瘍剥離後の神経または周囲組織等の観察を行うときは、内視鏡などの補助光学系によって撮像された映像を顕微鏡観察の視野内に表示して行うようになっている。この場合、同様の画像を助手が観察しながら術者の視野確保などのため、髄液や血液の吸引を行うことがある。
【０００９】
図１７はこの種の手術用顕微鏡ａのシステムの一例である。この手術用顕微鏡ａの鏡体ｂには術者用接眼部ｃ１と、助手用接眼部ｃ２とが設けられている。これらの術者用接眼部ｃ１と、助手用接眼部ｃ２には各々の視野内の一部に図示しない視野内モニターが配設されている。そして、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように手術用顕微鏡ａの主画像ｄ１，ｄ２内にこれらの主画像ｄ１，ｄ２とは異なる副画像ｅ１，ｅ２と指標とを投影するようになっている。
【００１０】
また、この視野内モニターにはＬＣＤドライバｆがそれぞれ接続されている。さらに、このＬＣＤドライバｆにはＣＣＴＶユニットｇが接続されている。このＣＣＴＶユニットｇには内視鏡ｈのカメラヘッドｉが接続されている。そして、術者用接眼部ｃ１と、助手用接眼部ｃ２内の各視野内モニターには内視鏡ｈによって観察される内視鏡像が表示されるようになっている。
【００１１】
また、従来の手術用顕微鏡装置の使用時には手術の対象となる術野ｊは顕微鏡ａの鏡体ｂおよび内視鏡ｈによって夫々別の角度より観察される。このとき、内視鏡ｈで捕らえられた光学映像はＴＶカメラヘッドｉに内蔵された図示しない撮像素子によって光電変換されたのち、電気信号としてＣＣＴＶユニットｇに入力されて処理され、ＴＶ信号が出力される。このＴＶ信号はＬＣＤドライバーｆによって、図示しない液晶表示素子の表示方式信号に変換される。この信号は顕微鏡ａの術者用接眼部ｃ１および助手用接眼部ｃ２内の各視野内モニターにおける図示しない液晶画像表示素子に送られ、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように各々の顕微鏡視野内の手術用顕微鏡ａの主画像ｄ１，ｄ２の一部分に副画像ｅ１，ｅ２としてこの内視鏡画像が表示されるようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の手術用顕微鏡装置では術者用接眼部ｃ１には、図１８（Ａ）に示す通り術者の顕微鏡ａの視野の主画像ｄ１内に図示しない液晶画像表示素子によって内視鏡画像による副画像ｅ１が挿入される。同様に、助手用接眼部ｃ２には、図１８（Ｂ）に示す通り助手の顕微鏡ａの視野の主画像ｄ２内に図示しない液晶画像表示素子によって内視鏡画像による副画像ｅ２が挿入される。
【００１３】
しかしながら、上記従来構成のものにあっては術者と助手の観察方向が異なるため、術者用接眼部ｃ１における顕微鏡ａの視野の主画像ｄ１の表示位置とその視野内の副画像ｅ１の表示位置との相対的位置関係と、助手用接眼部ｃ２における顕微鏡ａの視野の主画像ｄ２の表示位置とその視野内の副画像ｅ２の表示位置との相対的位置関係とは異なる。こに示すように助手の視野方向は術者の視野方向とは異なるため、助手の観察光学系には術者の観察光学系と異なった位置に視野内の表示画像が映し出されてしまう問題がある。そのため、術者の観察光学系では観察可能な部位が助手の観察光学系では観察不可能となるおそれがある。
【００１４】
また、助手側の視野方向は基本的に術者の視野方向とは異なるため、顕微鏡画像の位置関係は正しくても、補助光学系による画像の位置関係が正しく表示されない。さらに、助手の観察光学系は術者の観察光学系に対して回転可能な構造になっているため、助手の観察光学系を回転させた場合はさらに補助光学系の画像の位置関係が狂ったものになってしまう。そのため、助手側の視野では補助光学系の画像で死角になった部分で出血等があった場合、手動で補助光学系の表示位置などを操作する必要が生じ、出血等に対する対応が遅れ、術式に支障をきたすおそれがある。
【００１５】
さらに、診断画像を参照しながら術式を進める場合、この顕微鏡ａの視野の主画像ｄ１，ｄ２内の映像にＭＲＩや、Ｘ線ＣＴなどの術前診断画像を副画像ｅ１，ｅ２として表示させる場合がある。この場合は前述の補助光学系の映像を映し出す場合と異なり、常に正立像である必要がある。そして、このような構成の場合、術者と助手の観察できる画像の種類は同一種類のものが必要となる。
【００１６】
また、手術用顕微鏡装置と位置情報検出装置等とを組み合わせて使用する場合は顕微鏡画像に位置情報検出画像とその位置情報検出装置の指示表示（マーカー）を顕微鏡像上にオーバーレイ表示させる必要が生じる。従来の視野内の表示手段のついた顕微鏡装置では、顕微鏡視野内に画像を表示する場合と、顕微鏡視野内にマーカーを表示させる場合とで異なった光学系および表示装置が必要である。そのため、同時に使用したい場合は使用時に表示装置を交換するか、どちらか一方を別な装置としなければならない問題がある。
【００１７】
さらに、従来は前述の位置情報検出装置のマーカー表示を確認し、顕微鏡画像をそのマーカー位置まで術者が手動で鏡体を動かす必要があるので、内視鏡などの補助光学系および位置情報検出装置を併用して術式を進める手技においては非常に煩雑なものとなる問題がある。
【００１８】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、術者あるいは助手などに必要な視野内情報を適切に提供し、また、術中、目的の顕微鏡視野を確保する操作を簡便に行うことができる手術用顕微鏡装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、各々相対移動が可能で、かつ顕微鏡像の主画像を同軸観察が可能に表示する２つの主画像表示手段と、２つの前記主画像表示手段による顕微鏡像の各々の視野内の一部に主画像とは異なる副画像と指標の両方またはどちらか一方を投影する視野内表示手段とを備えた手術用顕微鏡装置において、一方の前記主画像表示手段及び一方の前記視野内表示手段での観察条件を入力する入力手段と、前記一方の主画像表示手段に対する他方の前記主画像表示手段の相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記入力手段での入力条件及び前記相対位置検出手段からの出力に応じて、前記他方の主画像表示手段及び他方の前記視野内表示手段での観察状態を変更する観察状態変更手段と、を設け、前記入力手段は、前記一方の主画像表示手段に対する前記一方の視野内表示手段の表示位置を設定する第１の視野内表示位置設定手段を備え、前記観察状態変更手段は、前記入力手段での入力条件及び前記相対位置検出手段からの出力から前記他方の主画像表示手段に対する前記他方の視野内表示手段の表示位置を設定する第２の視野内表示位置設定手段と、前記相対位置検出手段の出力に応じて前記他方の視野内表示手段での前記副画像及び／または前記指標を回転処理する画像回転手段とを備えることを特徴とする手術用顕微鏡装置である。
【００２１】
請求項２の発明は、各々の前記主画像表示手段は、前記視野内表示手段により表示される前記副画像と略同等の位置に表示される前記主画像をマスクするマスク手段を備え、前記観察状態変更手段は、前記画像回転手段による前記他方の視野内表示手段での前記副画像の回転処理に同期させて、前記他方の主画像表示手段のマスク手段を回転処理するマスク手段回転手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡である。
【００２２】
請求項３の発明は、前記画像回転手段による前記他方の視野内表示手段での前記副画像及び／または前記指標の回転処理、及び、前記マスク手段回転手段による前記他方の主画像表示手段のマスク手段の回転処理は、画像処理装置による写像変換により行われることを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡である。
請求項４の発明は、前記画像回転手段による前記他方の視野内表示手段での前記副画像及び／または前記指標の回転処理、及び、前記マスク手段回転手段による前記他方の主画像表示手段のマスク手段の回転処理は、モータを駆動することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の手術用顕微鏡である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。図１は本実施の形態の手術用顕微鏡装置における手術用顕微鏡１全体の外観を示すものである。本実施の形態の手術用顕微鏡１の架台２には、床面を移動可能なベース３と、このベース３上に立設された支柱４とが設けられている。
【００２４】
さらに、支柱４の上部には、手術用顕微鏡１の術部を観察する光学系を持つ鏡体５と、この鏡体５を任意の方向に移動可能に支持する支持機構６とが設けられている。この支持機構６は鏡体５を所望の位置へ配置するための複数の移動アーム７が組み合わされて構成されている。
【００２５】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡１の鏡体５には図２に示すように、術者用接眼部８と、助手用接眼部９とが設けられている。ここで、鏡体５には助手用接眼部９を回転自在に保持する軸筒１０が設けられている。そして、助手用接眼部９はこの軸筒１０により術者用接眼部８に対して回転自在な構成となっている。
【００２６】
さらに、軸筒１０の近傍には術者用接眼部８に対する助手用接眼部９の回転角度を検出し電気信号として出力する位置検出エンコーダー１１が配置されている。
【００２７】
また、図３は手術用顕微鏡１の鏡体５の光学系の概略構成図、図４は手術用顕微鏡１の電気回路のブロック図をそれぞれ示す。本実施の形態の手術用顕微鏡１の鏡体５の光学系には図３に示すように顕微鏡の像（入射光）を術者側光学系Ｌａと、助手側光学系Ｌｂとに分割するビームスプリッター１２が設けられている。このとき、ビームスプリッター１２への入射光は透過光と、反射光とに分割されるようになっている。そして、顕微鏡の像はビームスプリッター１２により分割された透過光が術者側光学系Ｌａ、ビームスプリッター１２により分割された反射光がミラー１２Ａを介して助手側光学系Ｌｂにそれぞれ入射されるようになっている。
【００２８】
さらに、術者側光学系Ｌａには顕微鏡像の主画像を表示する主画像表示光学系Ｌａ１と、この主画像表示光学系Ｌａ１による顕微鏡像の視野内の一部に主画像とは異なる副画像と指標とを投影する視野内表示光学系Ｌａ２とが設けられている。ここで、主画像表示光学系Ｌａ１には対物レンズ１３ａと、顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａと、全反射ミラー１５ａと、結像レンズ１６ａと、プリズム１７ａと、接眼レンズ１８ａとが設けられている。なお、対物レンズ１３ａによる第１結像点１３ａ１には顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａが配置されている。
【００２９】
また、視野内表示光学系Ｌａ２には視野内表示用ＬＣＤ（視野内モニター）１９ａと、結像レンズ２０ａと、プリズム１７ａと、接眼レンズ１８ａとが設けられている。なお、プリズム１７ａと、接眼レンズ１８ａとは主画像表示光学系Ｌａ１と視野内表示光学系Ｌａ２とで共通に使用されている。そして、プリズム１７ａによって主画像表示光学系Ｌａ１からの顕微鏡像と視野内表示光学系Ｌａ２からの視野内表示像とを重ね合わせて接眼レンズ１８ａ側に入射させる構成になっている。
【００３０】
同様に、助手側光学系Ｌｂにも顕微鏡像の主画像を表示する主画像表示光学系Ｌｂ１と、この主画像表示光学系Ｌｂ１による顕微鏡像の視野内の一部に主画像とは異なる副画像と指標とを投影する視野内表示光学系Ｌｂ２とが設けられている。ここで、主画像表示光学系Ｌｂ１には対物レンズ１３ｂと、顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂと、全反射ミラー１５ｂと、結像レンズ１６ｂと、プリズム１７ｂと、接眼レンズ１８ｂとが設けられている。なお、対物レンズ１３ｂによる第１結像点１３ｂ１には顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂが配置されている。
【００３１】
また、視野内表示光学系Ｌｂ２には視野内表示用ＬＣＤ（視野内モニター）１９ｂと、結像レンズ２０ｂと、プリズム１７ｂと、接眼レンズ１８ｂとが設けられている。なお、プリズム１７ｂと、接眼レンズ１８ｂとは主画像表示光学系Ｌｂ１と視野内表示光学系Ｌｂ２とで共通に使用されている。そして、プリズム１７ｂによって主画像表示光学系Ｌｂ１からの顕微鏡像と視野内表示光学系Ｌｂ２からの視野内表示像とを重ね合わせて接眼レンズ１８ｂ側に入射させる構成になっている。
【００３２】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡１では術者側光学系Ｌａおよび助手側光学系Ｌｂの各視野内表示用ＬＣＤ１９ａ，１９ｂには図４に示す内視鏡２１からの内視鏡像が表示されるようになっている。ここで、内視鏡２１にはＴＶカメラヘッド２２が連結されている。さらに、ＴＶカメラヘッド２２にはＣＣＴＶユニット２３が接続されている。そして、内視鏡２１の内視鏡像はカメラヘッド２２によって撮像され、その光学映像はＴＶカメラヘッド２２に内蔵された図示しない撮像素子によって光電変換されたのち、電気信号としてＣＣＴＶユニット２３に入力されて処理され、ＴＶ信号が出力されるようになっている。
【００３３】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡１の電気回路ブロックには図４に示すように術者側処理系Ｋａと、助手側処理系Ｋｂとが設けられている。そして、ＣＣＴＶユニット２３には術者側処理系Ｋａの視野内画像生成回路２４ａと、助手側処理系Ｋｂの視野内画像生成回路２４ｂとがそれぞれ接続されている。
【００３４】
また、術者側処理系Ｋａには顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａを駆動する第１のＬＣＤドライバー２５ａと、視野内表示用ＬＣＤ１９ａを駆動する第２のＬＣＤドライバー２６ａと、表示切り替え処理回路２７ａと、視野内画像生成回路２４ａと、顕微鏡像マスク処理部２８ａとが設けられている。さらに、視野内画像生成回路２４ａおよび顕微鏡像マスク処理部２８ａには視野内表示用ＬＣＤ１９ａ，１９ｂに表示する画像の大きさ位置などを変更する観察条件を入力する視野内表示コントローラー（入力手段）２９がそれぞれ接続されている。
【００３５】
また、表示切り替え処理回路２７ａの入力側には視野内画像生成回路２４ａおよび顕微鏡像マスク処理部２８ａがそれぞれ接続されている。さらに、表示切り替え処理回路２７ａの出力側には第１のＬＣＤドライバー２５ａおよび第２のＬＣＤドライバー２６ａがそれぞれ接続されている。
【００３６】
そして、ＣＣＴＶユニット２３の出力は術者側処理系Ｋａの視野内画像生成回路２４ａに入力され、その出力は表示切り替え処理回路２７ａに入力されるようになっている。また、顕微鏡像マスク処理部２８ａからの出力信号も表示切り替え処理回路２７ａに入力され、その出力はＬＣＤドライバー２５ａ，２６ａに入力されるようになっている。さらに、ＬＣＤドライバー２５ａからの出力信号は顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａに、またＬＣＤドライバー２６ａからの出力信号は視野内表示用ＬＣＤ１９ａにそれぞれ入力されるようになっている。
【００３７】
また、助手側処理系Ｋｂには顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂを駆動する第３のＬＣＤドライバー２５ｂと、視野内表示用ＬＣＤ１９ｂを駆動する第４のＬＣＤドライバー２６ｂと、表示切り替え処理回路２７ｂと、視野内画像生成回路２４ｂと、顕微鏡像マスク処理部２８ｂとが同様に設けられている。さらに、視野内画像生成回路２４ｂおよび顕微鏡像マスク処理部２８ｂには視野内表示コントローラー２９がそれぞれ接続されている。
【００３８】
また、本実施の形態の助手側処理系Ｋｂには視野内画像生成回路２４ｂと表示切り替え処理回路２７ｂとの間に第１の回転演算処理回路（観察状態変更手段）３０、顕微鏡像マスク処理部２８ｂと表示切り替え処理回路２７ｂとの間に第２の回転演算処理回路（観察状態変更手段）３１がそれぞれ介設されている。
【００３９】
そして、表示切り替え処理回路２７ｂの入力側には第１の回転演算処理回路３０および第２の回転演算処理回路３１がそれぞれ接続されている。さらに、表示切り替え処理回路２７ｂの出力側には第３のＬＣＤドライバー２５ｂおよび第４のＬＣＤドライバー２６ｂがそれぞれ接続されている。
【００４０】
そして、助手側処理系Ｋｂ側ではＣＣＴＶユニット２３の出力は助手側処理系Ｋｂの視野内画像生成回路２４ｂに入力され、その出力は第１の回転演算処理回路３０を通り、表示切り替え処理回路２７ｂに入力されるようになっている。また、顕微鏡像マスク処理部２８ｂの信号も第２の回転演算処理回路３１を通り、表示切り替え処理回路２７ｂに入力され、その出力はＬＣＤドライバー２５ｂ，２６ｂに入力されるようになっている。さらに、ＬＣＤドライバー２５ｂからの出力信号は顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂに、またＬＣＤドライバー２６ｂからの出力信号は視野内表示用ＬＣＤ１９ｂにそれぞれ入力されるようになっている。
【００４１】
また、位置検出エンコーダー１１は第１の回転演算処理回路３０および第２の回転演算処理回路３１にそれぞれ接続されている。そして、位置検出エンコーダー１１の出力信号は回転演算処理回路３０，３１にそれぞれ入力され、視野内表示コントローラー２９の制御出力は、視野内画像生成回路２４ａ，２４ｂ、顕微鏡像マスク処理部２８ａ，２８ｂにそれぞれ入力されるようになっている。
【００４２】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では手術用顕微鏡１の使用時には手術の対象となる術野ｊ（図１７参照）の術部を発した顕微鏡の像はビームスプリッター１２によって術者側光学系Ｌａ、助手側光学系Ｌｂに分割される。分割された術者側光学系Ｌａの像は対物レンズ１３ａによる第１結像点１３ａ１に結像され、図５（Ａ）に示すように術者側光学系Ｌａの顕微鏡像３２ａが形成される。さらに、ビームスプリッター１２によって分割された助手側光学系Ｌｂの像はミラー１２Ａを介して対物レンズ１３ｂによる第１結像点１３ｂ１に結像され、図５（Ａ）に示すように助手側光学系Ｌｂの顕微鏡像３２ｂが形成される。
【００４３】
また、図４中で、内視鏡２１によって撮影された内視鏡像はカメラヘッド２２によって撮像され、その光学映像はＴＶカメラヘッド２２に内蔵された図示しない撮像素子によって光電変換されたのち、電気信号としてＣＣＴＶユニット２３に入力されて処理され、ＴＶ信号が出力される。このＣＣＴＶユニット２３から出力されるＴＶ信号は術者側処理系Ｋａの視野内画像生成回路２４ａおよび助手側処理系Ｋｂの視野内画像生成回路２４ｂにそれぞれ入力される。
【００４４】
ここで、術者側処理系Ｋａの視野内画像生成回路２４ａで処理された出力信号は表示切り替え処理回路２７ａに入力される。このとき、顕微鏡像マスク処理部２８ａからの出力信号も表示切り替え処理回路２７ａに入力される。さらに、この表示切り替え処理回路２７ａからの出力信号はＬＣＤドライバー２５ａ，２６ａに入力される。そして、ＬＣＤドライバー２５ａからの制御信号は顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａに、またＬＣＤドライバー２６ａからの制御信号は視野内表示用ＬＣＤ１９ａにそれぞれ入力される。
【００４５】
ここで、顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａは対物レンズ１３ａの第１結像点１３ａ１に配置されているので、このＬＣＤ１４ａによって図５（Ａ）に示すように術者側光学系Ｌａの顕微鏡像３２ａの一部分に副画像用のマスク部分３３ａが挿入される。さらに、このとき、視野内表示用ＬＣＤ１９ａには図５（Ｂ）に示すようにＬＣＤ画面全体の中の一部分に内視鏡画像３４ａが部分的に表示され、それ以外の部分は遮光部３５ａとなる。
【００４６】
そして、図５（Ａ）の顕微鏡像３２ａの一部分に副画像用のマスク部分３３ａが挿入された画像と、図５（Ｂ）の内視鏡画像３４ａと遮光部３５ａとが表示された画像とはプリズム１７ａによって重ね合わされ、図６（Ａ）に示すように顕微鏡像（主画像）３６ａ中に内視鏡画像（副画像）３７ａが挿入された複合画像３８ａが形成される。
【００４７】
また、助手側も術者側と略同等の作用となる。すなわち、助手側処理系Ｋｂの視野内画像生成回路２４ｂで処理された出力信号は第１の回転演算処理回路３０を介して表示切り替え処理回路２７ｂに入力される。このとき、顕微鏡像マスク処理部２８ｂからの出力信号も第２の回転演算処理回路３１を介して表示切り替え処理回路２７ｂに入力される。さらに、この表示切り替え処理回路２７ｂからの出力信号はＬＣＤドライバー２５ｂ，２６ｂに入力される。そして、ＬＣＤドライバー２５ｂからの出力信号は顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂに、またＬＣＤドライバー２６ｂからの出力信号は視野内表示用ＬＣＤ１９ｂにそれぞれ入力される。
【００４８】
ここで、顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂは対物レンズ１３ｂの第１結像点１３ｂ１に配置されているので、このＬＣＤ１４ｂによって図５（Ａ）に示すように助手側光学系Ｌｂの顕微鏡像３２ｂの一部分に副画像用のマスク部分３３ｂが挿入される。さらに、このとき、視野内表示用ＬＣＤ１９ｂには図５（Ｂ）に示すようにＬＣＤ画面全体の中の一部分に内視鏡画像３４ｂが部分的に表示され、それ以外の部分は遮光部３５ｂとなる。
【００４９】
そして、図５（Ａ）の顕微鏡像３２ｂの一部分に副画像用のマスク部分３３ｂが挿入された画像と、図５（Ｂ）の内視鏡画像３４ｂと遮光部３５ｂとが表示された画像とはプリズム１７ｂによって重ね合わされ、図６（Ａ）に示すように顕微鏡像（主画像）３６ｂ中に内視鏡画像（副画像）３７ｂが挿入された複合画像３８ｂが形成される。
【００５０】
また、視野内表示コントローラー２９の操作にともない視野内表示用ＬＣＤ１９ａ，１９ｂに表示する画像の大きさ位置などを変更する観察条件が入力される。そして、視野内画像生成回路２４ａ，２４ｂでは視野内表示コントローラー２９で入力された条件に応じて視野内表示用ＬＣＤ１９ａ，１９ｂに表示する画像の大きさ位置などを変更する制御信号を出力する。
【００５１】
また、顕微鏡像マスク処理部２８ａ，２８ｂでは視野内画像生成回路２４ａ，２４ｂで生成された内視鏡画像３４ａ，３４ｂと同じ大きさ、位置の図５（Ａ）のようなマスク部分３３ａ，３３ｂを生成する。これにより、図５（Ａ）のマスク部分３３ａと、図５（Ｂ）の内視鏡画像３４ａとは同等の大きさに形成される。
【００５２】
また、本実施の形態では術者側の処理では表示切り替え処理回路２７ａによって２つの画像を選択的に切り替え、ＬＣＤドライバー２５ａ，２６ａによってＬＣＤ１４ａ，１９ａに画像が表示される。ここで、助手側の処理系では、視野内画像生成回路２４ｂ、顕微鏡像マスク処理部２８ｂによって生成した図５（Ａ），（Ｂ）のような画像は、助手用接眼部９の回転角を検知した位置検出エンコーダー１１の出力により回転演算処理回路３０，３１で写像変換処理され、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように画像回転処理される。なお、図５（Ｃ），（Ｄ）は図５（Ａ），（Ｂ）の各画像を１８０度回転処理を行ったものである。
【００５３】
このような処理を行った助手側の画像は図６（Ｂ）の複合画像３８ｂに示すようになり、図６（Ａ）の複合画像３８ａに比較して顕微鏡像３６ａ，３６ｂとその視野内の内視鏡画像３７ａ，３７ｂの相対的位置関係は同じで１８０度回転した像が得られる。
【００５４】
次に、術者側光学系Ｌａおよび助手側光学系Ｌｂの各視野内表示用ＬＣＤ１９ａ，１９ｂにＸ線ＣＴなどの術前診断画像を表示する場合の動作を説明する。本実施の形態では図４の視野内画像生成回路２４ａ，２４ｂに図示しないＸ線ＣＴなどのコンピューター画像を入力する。この場合、助手側処理系Ｋｂの回転演算処理回路３０，３１は動作させず、視野内画像生成回路２４ｂの出力をそのまま表示切り替え処理回路２７ｂに入力させる。その結果、図７（Ａ），（Ｂ）のような顕微鏡像３６ａ，３６ｂ中に、コンピューター画像３９ａ，３９ｂが挿入された複合画像４０ａ，４０ｂが得られる。なお、図７（Ａ）は術者用の複合画像４０ａ、図７（Ｂ）は助手用の複合画像４０ｂである。ここで、顕微鏡像３６ａ，３６ｂ中の視野内画像であるコンピューター画像３９ａ，３９ｂは術者用の複合画像４０ａと、助手用の複合画像４０ｂとで異なることはなく、一定方向で同様に表示される。
【００５５】
また、図９（Ａ），（Ｂ）は顕微鏡画像４１ａ，４１ｂ上に指標（マーカー）４２ａ，４２ｂをオーバーレイ表示させた状態を示すものである。なお、図９（Ａ）は術者側の顕微鏡画像４１ａ、図９（Ｂ）は助手側の顕微鏡画像４１ｂである。
【００５６】
さらに、図８（Ａ）は指標４２ａ，４２ｂをオーバーレイ表示させる場合のマスク画像４３ａ，４３ｂ、図８（Ｂ）は視野内表示画像である。この場合、マスク画像４３ａ，４３ｂのマスクサイズは０とし、視野内表示画像は指標４２ａ，４２ｂとなる。そして、この場合の顕微鏡画像４１ａ，４１ｂは図９（Ａ），（Ｂ）に示すように指標４２ａ，４２ｂが重なったものとなる。
【００５７】
なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）においてマスク部分３３ａ，３３ｂが内視鏡画像３４ａ，３４ｂより大きい場合、視野内の内視鏡画像３４ａ，３４ｂに図示しない枠のついたものとなり、マスク部分３３ａ，３３ｂが内視鏡画像３４ａ，３４ｂより小さい場合は視野内の内視鏡画像３４ａ，３４ｂの周囲がぼけたものとなる。
【００５８】
また、顕微鏡像３２ａ，３２ｂの視野内の内視鏡画像３４ａ，３４ｂが線や、円などの図形を表示した場合、マスク部分３３ａ，３３ｂが視野内の内視鏡画像３４ａ，３４ｂと同等の形状であれば顕微鏡像３２ａ，３２ｂを図形と置き換え、マスク部分３３ａ，３３ｂを作らなければオーバーレイ表示となる。
【００５９】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態では助手側処理系Ｋｂに視野内画像生成回路２４ｂと表示切り替え処理回路２７ｂとの間に第１の回転演算処理回路３０、顕微鏡像マスク処理部２８ｂと表示切り替え処理回路２７ｂとの間に第２の回転演算処理回路３１をそれぞれ介設するとともに、術者用接眼部８に対する助手用接眼部９の回転角度を検出する位置検出エンコーダー１１をこれらの第１の回転演算処理回路３０および第２の回転演算処理回路３１にそれぞれ接続したものである。そのため、顕微鏡視野内に補助光学系の視野内画像を投影し、図６（Ａ）に示すように顕微鏡像３６ａ，３６ｂ中に内視鏡画像３７ａ，３７ｂが挿入された複合画像３８ａ，３８ｂが形成された状態で、術者用接眼部８に対して助手用接眼部９を回転させた場合には助手側の処理系Ｋｂでは、視野内画像生成回路２４ｂ、顕微鏡像マスク処理部２８ｂによって生成した図５（Ａ），（Ｂ）のような画像は、助手用接眼部９の回転角を検知した位置検出エンコーダー１１の出力により回転演算処理回路３０，３１で写像変換処理され、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように画像が回転処理される。したがって、術者用接眼部８に図６（Ａ）に示す複合画像３８ａが表示されている状態で、助手用接眼部９には図６（Ｂ）の複合画像３８ｂが表示されるので、術者用接眼部８に対して助手用接眼部９を回転させた場合に連続的に助手用の顕微鏡視野内にも術者と同等の位置関係の視野が確保され、顕微鏡視野内に補助光学系の視野内画像による死角が発生しない。
【００６０】
また、必要に応じ助手側の補助光学系の視野内画像に術者と同じ方向の画像を簡便な方法で映し出すことや、自由な位置、大きさに視野内画像を表示できる。さらに、補助光学系の視野内画像に加え、顕微鏡画像にオーバーレイしたマーカーなどの指標もシステムの構成を変更せずに画像処理のみで実現できるため、術中に煩雑な操作を伴わずに多くの種類の表示および観察方法を選択できる。その結果、術者あるいは助手などに必要な視野内情報を適切に提供し、また、術中、目的の顕微鏡視野を確保する操作を簡便に行うことができる。
【００６１】
また、図１０および図１１は本発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図９（Ａ），（Ｂ）参照）の助手用接眼部９の構成を次の通り変更したものである。
【００６２】
すなわち、本実施の形態では第１の実施の形態の助手側処理系Ｋｂにおける回転処理回路３０，３１が省略され、その代わりに助手側光学系Ｌｂにおける顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂと、視野内表示用ＬＣＤ１９ｂとをそれぞれ回転駆動するＬＣＤ回転駆動機構５１を設けたものである。
【００６３】
本実施の形態のＬＣＤ回転駆動機構５１には図１１に示すように視野内画像表示ＬＣＤ１４ｂが固定されたリング状の第１のＬＣＤ駆動ギア５２と、顕微鏡像マスクＬＣＤ１９ｂが固定されたリング状の第２のＬＣＤ駆動ギア５３とが設けられている。ここで、視野内画像表示ＬＣＤ１４ｂは第１のＬＣＤ駆動ギア５２の環内に固定され、同様に顕微鏡像マスクＬＣＤ１９ｂは第２のＬＣＤ駆動ギア５３の環内に固定されている。
【００６４】
また、ＬＣＤ回転駆動機構５１の駆動モーター５４の回転軸にはギア５５が固定されている。このギア５５には第２のＬＣＤ駆動ギア５３が噛合されているとともに、中間ギア５６が噛合されている。さらに、この中間ギア５６には第１のＬＣＤ駆動ギア５２が噛合されている。ここで、ギア５５と中間ギア５６とのギア比は１：１に設定されている。これにより、ギア５５の回転によって、第１のＬＣＤ駆動ギア５２と、第２のＬＣＤ駆動ギア５３とは同方向に同一速度で回転するようになっている。
【００６５】
また、駆動モーター５４にはモーター制御回路５７が接続されている。このモーター制御回路５７には位置検出エンコーダー１１が接続されている。そして、位置検出エンコーダー１１の出力信号はモーター制御回路５７に入力され、このモーター制御回路５７によって駆動モーター５４の動作が制御されるようになっている。
【００６６】
次に、上記構成よりなる本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態では術者用接眼部８に対して助手用接眼部９を回転させた場合には助手用接眼部９の回転角度に応じた位置検出エンコーダー１１の出力信号がモーター制御回路５７に入力される。そして、このモーター制御回路５７によって駆動モーター５４の動作が制御される。
【００６７】
このとき、助手用接眼部９の回転角に応じてモーター５４によってギア５５が回転する。そして、このギア５５の回転に連動して第２のＬＣＤ駆動ギア５３が回転駆動されるとともに、中間ギア５６を介して第１のＬＣＤ駆動ギア５２が回転駆動される。ここで、ギア５５と中間ギア５６とのギア比は１：１に設定されているので、第１のＬＣＤ駆動ギア５２と、第２のＬＣＤ駆動ギア５３とは同方向に同一速度で回転する。そのため、顕微鏡像マスクＬＣＤ１９ｂと視野内画像表示ＬＣＤ１４ｂの位置関係は一定に保たれ、図５（Ｃ），（Ｄ）に示す画像の回転処理と同等の画像表示を実現できる。
【００６８】
そこで、本実施の形態では助手用接眼部９の回転角を検知した位置検出エンコーダー１１の出力信号をモーター制御回路５７に入力させ、このモーター制御回路５７によって駆動モーター５４の動作を制御することにより、本実施の形態では術者用接眼部８に対して助手用接眼部９を回転させた場合に助手用接眼部９の回転角度に応じて駆動モーター５４によってＬＣＤ回転駆動機構５１を駆動し、助手側光学系Ｌｂにおける顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂと、視野内表示用ＬＣＤ１９ｂとをそれぞれ回転駆動することができる。したがって、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様に、術中に煩雑な操作を伴わずに多くの種類の表示および観察方法を選択できる効果に加え、画像回転処理における画像演算での画質の劣化を伴わずに視野内画像を提供できる。
【００６９】
また、図１２（Ａ）は本発明の第３の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第２の実施の形態（図１０および図１１参照）のＬＣＤ回転駆動機構５１の構成を次の通り変更したものである。
【００７０】
すなわち、第２の実施の形態のＬＣＤ回転駆動機構５１では歯車機構によって助手側光学系Ｌｂにおける顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ｂと、視野内表示用ＬＣＤ１９ｂとをそれぞれ回転駆動する構成を示したが、本実施の形態ではベルト駆動機構によるＬＣＤ回転駆動機構６１を設けたものである。
【００７１】
本実施の形態のＬＣＤ回転駆動機構６１には視野内画像表示ＬＣＤ１４ｂが固定された第１のＬＣＤ駆動プーリー６２と、顕微鏡像マスクＬＣＤ１９ｂが固定された第２のＬＣＤ駆動プーリー６３とが設けられている。
【００７２】
また、ＬＣＤ回転駆動機構６１の図示しない駆動モーターの回転軸にはプーリー６４が固定されている。さらに、このプーリー６４と、第１のＬＣＤ駆動プーリー６２と、第２のＬＣＤ駆動プーリー６３との間には無端状のベルト６５が掛け渡されている。なお、第１のＬＣＤ駆動プーリー６２の径と、第２のＬＣＤ駆動プーリー６３の径とは等しく設定されている。これにより、ベルト６５を介して第１のＬＣＤ駆動プーリー６２と第２のＬＣＤ駆動プーリー６３とは同方向に同一速度で回転するようになっている。
【００７３】
さらに、プーリー６４の駆動モーターには第２の実施の形態と同様にモーター制御回路５７（図１０参照）が接続されている。このモーター制御回路５７には位置検出エンコーダー１１が接続されている。そして、位置検出エンコーダー１１の出力信号はモーター制御回路５７に入力され、このモーター制御回路５７によって駆動モーターの動作が制御されるようになっている。
【００７４】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では術者用接眼部８に対して助手用接眼部９を回転させた場合には助手用接眼部９の回転角度に応じた位置検出エンコーダー１１の出力信号がモーター制御回路５７に入力される。そして、このモーター制御回路５７によって駆動モーターの動作が制御される。
【００７５】
このとき、助手用接眼部９の回転角に応じてモーターによってプーリー６４が助手用接眼部９の回転角に応じて回転し、ベルト６５を介して第１のＬＣＤ駆動プーリー６２と第２のＬＣＤ駆動プーリー６３とは同方向に同一速度で回転する。そのため、顕微鏡槽マスクＬＣＤ１９ｂと視野内画像表示ＬＣＤ１４ｂの位置関係は一定に保たれ、図５（Ｃ），（Ｄ）に示す画像の回転処理と同等の画像表示を実現できるので、本実施の形態でも第２の実施の形態と同等の効果が得られる。
【００７６】
また、図１２（Ｂ）は本発明の第４の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図９（Ａ），（Ｂ）参照）における術者側、助手側の顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａ，１４ｂの構成を次の通り変更したものである。
【００７７】
すなわち、本実施の形態では図１２（Ｂ）に示すように円形の窓７１があいている支持枠７２が設けられている。この支持枠７２の窓７１は術者側の主画像表示光学系Ｌａ１の対物レンズ１３ａによる第１結像点１３ａ１に配置されている。
【００７８】
また、支持枠７２には円形窓７１の一部を覆うように遮光板７３が進退可能に支持されている。さらに、遮光板７３の両側部にはラック７４が形成されている。このラック７４にはそれぞれ駆動ギア７５が噛合されている。この駆動ギア７５はモーター７６の回転軸に固定されている。そして、この駆動ギア７５の回転にともない遮光板７３が支持枠７２の円形窓７１の一部を覆うように進退駆動されるようになっている。
【００７９】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では図示しない視野内表示範囲設定手段から出力された制御信号によってモーター７６の駆動が制御される。そして、このモーター７６の回転によってギア７５が回転し、このギア７５の回転に連動して遮光板７３が図１２（Ｂ）中で矢印方向に移動して支持枠７２の円形窓７１を遮光板７３が覆う量が変更される。これにより、顕微鏡像マスク領域が変更される。
【００８０】
そこで、上記構成のものにあっても第１の実施の形態における術者側、助手側の顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１４ａ，１４ｂと同様の作用を得ることができるので、本実施の形態でも第１の実施の形態と同等の効果が得られる。
【００８１】
また、図１３乃至図１６（Ａ），（Ｂ）は本発明の第５の実施の形態を示すものである。図１３は本実施の形態の手術用顕微鏡装置８１のシステム全体の概略構成を示すものである。
【００８２】
本実施の形態の手術用顕微鏡装置８１には第１の実施の形態（図１乃至図９（Ａ），（Ｂ）参照）の手術用顕微鏡１と略同一構成の手術用顕微鏡８２と、指標・視野内表示コントローラ８３と、位置情報演算手段８４と、手術用顕微鏡８２の位置を検出する位置検出手段８５とが設けられている。
【００８３】
ここで、本実施の形態の手術用顕微鏡８２の架台８６には、床面を移動可能なベース８７と、このベース８７上に立設された支柱８８とが設けられている。
【００８４】
さらに、支柱８８の上部には、手術用顕微鏡８２の術部を観察する光学系を持つ鏡体８９と、この鏡体８９を任意の方向に移動可能に支持する支持機構９０とが設けられている。この支持機構９０は鏡体８９を所望の位置へ配置するための複数の移動アーム９１が組み合わされて構成されている。そして、この支持機構９０によって鏡体８９の位置を自在に設定できるようになっている。
【００８５】
また、顕微鏡８２には指標・視野内表示コントローラ８３と、位置情報演算手段８４と、位置検出手段８５とがそれぞれ接続されている。そして、顕微鏡８２には指標・視野内表示コントローラ８３から指標・視野内表示制御信号９２が入力されるとともに、位置情報演算手段８４からは位置情報演算手段画像信号９３、アーム駆動信号９４がそれぞれ入力される。
【００８６】
また、図１４（Ｂ）は指標・視野内表示コントローラ８３の外形図である。このコントローラ８３のコントローラ本体９５にはジョイスティック９６と、２つのスイッチ９７，９８とが設けられている。そして、指標・視野内表示コントローラ８３から位置情報演算手段８４へ指標制御信号８３ａが出力される。
【００８７】
また、図１４（Ａ）は手術用顕微鏡８２の顕微鏡像９９を示す。ここで、顕微鏡像９９の視野内には位置情報演算手段画像１００およびマーカー１０１が表示されている。さらに、位置情報演算手段画像１００中には２つの指標１０２ａ，１０２ｂが表示されている。
【００８８】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態では顕微鏡８２には位置情報演算手段８４から位置情報演算手段画像信号９３が入力され、図１５（Ｂ）に示すように視野内表示用ＬＣＤ１０３に視野内表示画像１０４として表示される。この視野内表示画像１０４にはＭＲＩや、Ｘ線ＣＴなどの術前画像が表示される。さらに、視野内表示画像１０４には指標１０２ａ，１０２ｂが表示され、さらに、視野内表示用ＬＣＤ１０３にマーカー１０１が表示される。
【００８９】
また、図１５（Ａ）に示す顕微鏡像マスク用ＬＣＤ１０５には視野内表示画像１０４と同等の大きさの顕微鏡像マスク１０６が表示される。そして、図１６（Ａ）に示す顕微鏡像１０７と重ねあわせて図１６（Ｂ）に示す顕微鏡像１０８が作成される。
【００９０】
また、図１４（Ａ）においてＭＩＲやＸ線ＣＴの診断画像である位置情報演算手段画像１００中の指標１０２ａと顕微鏡像９９の視野中のマーカー１０１の指し示す位置は、術野上では一致している。
【００９１】
また、図１４（Ｂ）のコントローラ８３のジョイスティック９６およびスイッチ９７，９８を操作し、指標制御信号８３ａを位置情報演算手段８４に送る。この位置情報制御手段８４はその情報を基に図１４（Ａ）に示すように指標１０２ａ，１０２ｂに移動させた画像を位置情報演算手段画像信号９３により顕微鏡８２に送信し、顕微鏡８２の視野内表示画像１０４に表示させる。
【００９２】
更に、位置情報演算手段８４はアーム駆動信号９４により顕微鏡８２の支持機構９０を制御し、指標１０２ｂとマーカー１０１の術野上の位置が一致するように鏡体８９を移動させる。また、コントローラ８３のジョイスティック９６、スイッチ９７，９８によりマーカー１０１を移動させる。
【００９３】
そこで、上記構成よりなる本実施の形態により、術者自ら位置情報演算手段映像上の見たい点を指定でき、その位置に自動的に観察位置の移動が可能になる。それにより、術中の目的部位への視野の移動が容易になる。
【００９４】
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
記
（付記項１）相対移動が可能で同軸観察が可能な少なくとも２つの接眼部と、前述接眼部の各々の視野内の一部に画像と指標の両方またはどちらか一方を投影する視野内モニターとを有する手術用顕微鏡装置において、一方の観察条件を入力する入力手段と、その条件に応じて他方の観察状態を変更する観察状態変更手段を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００９５】
（付記項２）付記項１において、一方の接眼部の他方に対する相対位置を検出する検出手段と、前述検出手段の検出結果に基づき、少なくとも一方の前述接眼部の前述視野内モニターの表示位置を制御する視野内表示制御手段または観察部位変更手段と、光学画像を選択的に遮光する遮光手段と、前述相対位置検出手段の出力に応じて前述視野内モニターの画像を回転させる画像回転手段を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００９６】
（付記項３）付記項１において、前述視野内表示された画像が診断画像であり、前述診断画像上の前述視野内の指標位置を変更する指標操作手段によって表示された前述指標の位置に対する実際の術部の３次元位置を算出する位置情報演算装置と、前述観察部位変更手段が前述３次元位置に前述手術用顕微鏡の観察部位を駆動する駆動手段であることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００９７】
（付記項４）付記項２において、前述遮光手段が前述視野内表示された画像の同等の位置、および同等以下の大きさの範囲の光学画像を選択的に遮光し、前述画像回転手段が前述視野内モニターの画像と前述遮光手段による遮光画像を同期して回転させるものであることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００９８】
（付記項５）付記項２において、遮光手段が液晶素子であることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００９９】
（付記項６）付記項２において、遮光手段が遮光板であることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【０１００】
（付記項７）付記項２において、前述相対位置検出手段の出力に応じて前述視野内モニターの画像と前述液晶素子による遮光手段を同期して回転させる画像の写像変換を行う画像処理装置を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【０１０１】
（付記項８）付記項２において、前述相対位置検出手段の出力に応じて前述遮光手段および前述視野内モニターをモーターにより回転させる回転手段を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【０１０２】
（付記項９）付記項３において、前述指標操作手段がジョイスティック、またはフットスイッチであることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【０１０３】
（付記項１０）付記項３において、前述指標操作手段が視線入力であることを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【０１０４】
（付記項１〜１０の従来技術）近年、微細な患部の手術であるマイクロサージャリーの発達、普及に伴い、眼科、脳神経外科、耳鼻科等は勿論のこと、さまざまな分野で手術用顕微鏡下で行うマイクロサージャリーが盛んになってきている。これに伴い、当然のことながら、手術用顕微鏡も術者の手術手技等に応じてさまざまな要求がなされ、改良が加えられているのが現状である。最近では、手術後の患者の早期社会復帰を考慮して、より低侵襲な手術へと変化してきていることからも、より細孔内での術部等の観察が望まれている。さらには、体腔内深部の観察において、顕微鏡観察では影になって観察できない部位についても手術における正確性や安全性をより向上させるために観察可能にすることが望まれている。
【０１０５】
このような問題点を改善する手段として、例えば特開昭６２−１６６３１０号公報に記載された実体顕微鏡がある。この装置は、基線間隔を異にする第一および第二の立体観察光学系によって細孔部内の観察を行うようにしている。しかも、二つの立体光学系はファインダー光学系を共有することで、術者等が二つの光学系による像を選択的に観察できるようになっている。また、特開昭６２−１６６３１０号公報に記載された実体顕微鏡では、夫々同一の光軸を有する左右一対の変倍光学系およびファインダー光学系を含む立体観察光学系を備えている。そして、立体観察光学系の近傍に設けた副立体観察光学系には、観察物体を撮像する固体撮像素子からの画像を映し出すための画像再生手段と、その画像を立体観察光学系のファインダー光学系に導く画像投影手段を有している。また、特開平３−１０５３０５号公報における光学装置では、上述のような複数の観察手段を有する実体顕微鏡において、二つの観察手段による像のうちいずれか一方または両方を選択的に観察でき、しかも術者が手を使わずにフットスイッチなどで選択できるようにしたものである。
【０１０６】
また、特開平６−１７５０３３号公報に記載された、観察視野内またはその近傍の位置を特定する位置特定手段と手術用顕微鏡の基準位置と位置特定手段により特定された位置との位置関係を演算し、手術用顕微鏡の鏡体をその位置に移動するようにしたものである。さらに、特願平１０−３１９１９０号では、術前の診断画像である断層画像情報をもとに手術用顕微鏡、および、ロボットマニュピレータを目的位置まで移動させる駆動手段を設けることにより、術前画像と実際の術野との相関をとるシステムである。
【０１０７】
（付記項１〜１０が解決しようとする課題）前述の従来技術に示すように細孔内観察用の補助光学系を用いて、術者が顕微鏡観察では死角になる観察できない部位、例えば動脈瘤の裏側、腫瘍剥離後の神経または周囲組織等の観察を行うときは、内視鏡などの補助光学系によって撮像された映像を視野内に表示して行うが、その場合、同様の画像を助手が観察しながら術者の視野確保などのため、髄液や血液の吸引を行う場合がある。その場合助手の視野方向は術者と異なるため、助手の観察光学系には術者の光学系と異なった位置に視野内の表示画像が映し出されてしまうため、術者の光学系では観察可能な部位が助手の光学系では観察不可能な場合がある。また、助手側の視野方向は基本的に術者とは異なるため、顕微鏡画像の位置関係は正しくても、補助光学系による画像の位置関係が正しく表示されない。さらに、助手の観察光学系は術者の光学系に対して回転可能なため、助手の光学系を回転させた場合はさらに補助光学系の画像の位置関係が狂ったものになってしまう。そのため、助手側の視野では補助光学系の画像で死角になった部分で出血等があった場合、手動で補助光学系の表示位置などを操作する必要が生じ、出血等に対する対応が遅れ術式に支障をきたす可能性があった。さらに、診断画像を参照しながら術式を進める場合、この視野内の映像にＭＲＩやＸ線ＣＴなどの術前診断画像を表示させる場合がある。この場合は前述の補助光学系の映像を映し出す場合と異なり、常に正立像である必要がある。このような構成の場合術者と助手の観察できる画像の種類は同一種類のものが必要となる。
【０１０８】
また、位置情報検出装置等と組み合わせて使用する場合は顕微鏡画像に位置情報検出画像とその位置情報検出装置の指示表示（マーカー）を顕微鏡像上にオーバーレイ表示させる必要が生じる。従来の視野内の表示手段のついた顕微鏡装置では、顕微鏡視野内に画像を表示する場合と、顕微鏡視野内にマーカーを表示させる場合異なった光学系および表示装置が必要であり、同時に使用したい場合は使用時に表示装置を交換するか、どちらか一方を別な装置としなければならなかった。さらに、従来は前述の位置情報検出装置のマーカー表示を確認し、顕微鏡画像をそのマーカー位置まで術者が手動で鏡体を動かす必要があり、内視鏡などの補助光学系および位置情報検出装置を併用して術式を進める手技においては非常に煩雑なものであった。
【０１０９】
（付記項１〜１０の目的）本発明は、このような課題に鑑みて、術者あるいは助手などに必要な視野内情報を適切に提供し、また、術中簡便な操作により目的の顕微鏡視野を確保できる手術用顕微鏡を提供することにある。
【０１１０】
（付記項１〜１０の課題を解決するための手段）相対移動が可能で同軸立体視が可能な少なくとも２本の鏡筒と、前述鏡筒各々の視野内の一部に画像および指標の両方またはどちらか一方を投影する視野内モニターとを有する顕微鏡装置において、一方の鏡筒の他方に対する相対位置を検出する検出手段と、視野内の指標位置を変更する指標操作手段と、前述検出手段の検出結果、または前述指標操作手段の操作結果に基づき、少なくとも一方の前述鏡筒の前述視野内モニターの表示位置を制御する視野内表示制御手段および観察部位変更手段を設けたことを特徴とするものである。さらに、前述手術用顕微鏡において、前述視野内表示された画像の同等の位置、および同等以下の大きさの範囲の光学画像を選択的に遮光する遮光手段と、前述相対位置検出手段の出力に応じて前述視野内モニターの画像と前述遮光手段による遮光画像を同期して回転させる画像回転手段を具備することを特徴とし、また、前述視野内表示された画像が診断画像であり、前述診断画像上の前述指標操作手段によって表示された指標位置に対する実際の術部の３次元位置を算出する位置情報演算装置と、前述観察部位変更手段が前述３次元位置に前述手術用顕微鏡の観察部位を駆動する駆動手段であることを特徴とするものである。
【０１１１】
（付記項１〜１０の作用）視野内に副画像を表示した場合、術者および助手に適切な位置、方向に副画像を提供できる。
【０１１２】
また、術前画像などに示すように方向が決まっている画像に対しても最適な画像表示方法を提供でき、位置情報検出装置による指標のオーバーレイ表示、およびその操作が簡便にかつ、その表示方法も術者、助手に対して自由度をもたせることができる。
【０１１３】
（付記項１〜１０の効果）以上、本発明によれば、術者あるいは助手などに必要な視野内情報を適切に提供し、また、術中に術者自ら見たい点を簡便な操作により指定し、目的の顕微鏡視野を確保できる。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明によれば、術者あるいは助手などに必要な視野内情報を適切に提供し、また、術中、目的の顕微鏡視野を確保する操作を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置全体の外観を示す側面図。
【図２】第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置の鏡体の構成を示す側面図。
【図３】第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置の光学系の概略構成図。
【図４】第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置の電気回路のブロック図。
【図５】（Ａ）は第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置の術者側光学系Ｌａの顕微鏡像にマスク部分が挿入された状態を示す平面図、（Ｂ）は視野内画像に内視鏡画像が部分的に表示された状態を示す平面図、（Ｃ）は（Ａ）の画像の回転処理状態を示す平面図、（Ｄ）は（Ｂ）の画像の回転処理状態を示す平面図。
【図６】第１の実施の形態における手術用顕微鏡装置の視野内画像を示すもので、（Ａ）は術者側光学系Ｌａの顕微鏡像中に内視鏡画像が挿入された状態を示す平面図、（Ｂ）は助手側の顕微鏡像中に内視鏡画像が挿入された状態を示す平面図。
【図７】（Ａ）は第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置における術者用の顕微鏡像を示す平面図、（Ｂ）は助手側の顕微鏡像を示す平面図。
【図８】（Ａ）は第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡画像上に指標をオーバーレイする場合のマスク画像を示す平面図、（Ｂ）は視野内表示画像を示す平面図。
【図９】（Ａ）は第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置における術者用の顕微鏡像に指標が重なった状態を示す平面図、（Ｂ）は助手側の顕微鏡像に指標が重なった状態を示す平面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の手術用顕微鏡装置における助手側の光学系の概略構成図。
【図１１】第２の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像マスクＬＣＤの駆動機構の概略構成を示す平面図。
【図１２】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像マスクＬＣＤの駆動機構の概略構成を示す平面図、（Ｂ）は本発明の第４の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像マスクＬＣＤの駆動機構の概略構成を示す平面図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の手術用顕微鏡装置全体の概略構成図。
【図１４】（Ａ）は第５の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像を示す平面図、（Ｂ）は指標・視野内表示コントローラを示す斜視図。
【図１５】（Ａ）は第５の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像マスク用ＬＣＤに視野内表示画像と同等の大きさの顕微鏡像マスクが表示された状態を示す平面図、（Ｂ）は視野内表示画像に指標およびマーカーが表示された状態を示す平面図。
【図１６】（Ａ）は第５の実施の形態の手術用顕微鏡装置における顕微鏡像を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の顕微鏡像に指標およびマーカーが重ねあわせて表示された状態を示す平面図。
【図１７】従来の手術用顕微鏡装置の要部構成を示す概略構成図。
【図１８】（Ａ）は従来の手術用顕微鏡装置における手術用顕微鏡の術者用接眼部に表示される顕微鏡視野内の表示画像を示す平面図、（Ｂ）は手術用顕微鏡の助手用接眼部に表示される顕微鏡視野内の表示画像を示す平面図。
【符号の説明】
１手術用顕微鏡
８術者用接眼部
９助手用接眼部
１９ａ，１９ｂ視野内表示用ＬＣＤ（視野内モニター）
２９視野内表示コントローラー（入力手段）
３０第１の回転演算処理回路（観察状態変更手段）
３１第２の回転演算処理回路（観察状態変更手段）
３２ａ，３２ｂ顕微鏡像（主画像）
３７ａ，３７ｂ内視鏡画像（副画像）
４２ａ，４２ｂ指標（マーカー）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surgical microscope apparatus capable of displaying a sub-image different from a main image of a microscope image within a field of view of the microscope image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development and popularization of microsurgery, which is the operation of minute affected areas, microsurgery performed under surgical microscopes in various fields as well as ophthalmology, neurosurgery, otolaryngology, etc. has become popular. . Along with this, it is a matter of course that various demands and improvements have been made for surgical microscopes according to the surgeon's surgical technique and the like. Recently, taking into account the early rehabilitation of patients after surgery, it has been changed to a less invasive surgery, and therefore, observation of the surgical site within the pores is desired. Furthermore, in the observation of the deep part in the body cavity, it is desired to make it possible to observe a part that cannot be observed by shadowing under a microscope, in order to further improve the accuracy and safety of the operation.
[0003]
For example, a stereomicroscope described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-166310 is available as a technique for meeting such a demand. In this apparatus, the inside of the pore is observed by the first and second stereoscopic observation optical systems having different baseline intervals. In addition, the two stereoscopic optical systems share the finder optical system, so that an operator or the like can selectively observe images from the two optical systems.
[0004]
In addition, the stereomicroscope described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-166310 includes a stereoscopic observation optical system including a pair of left and right variable magnification optical systems and a finder optical system each having the same optical axis. The sub-stereoscopic observation optical system provided in the vicinity of the stereoscopic observation optical system includes an image reproducing means for projecting an image from a solid-state imaging device that images the observation object, and the viewfinder optical system of the stereoscopic observation optical system. Image projection means for guiding to
[0005]
Further, in the optical apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-105305, in a stereomicroscope having a plurality of observation means as described above, either one or both of the images obtained by the two observation means can be selectively observed. It is designed so that a person can select with a foot switch without using a hand.
[0006]
Further, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-175033, the position specifying means for specifying the position in or near the observation field, the reference position of the surgical microscope, and the position specified by the position specifying means Some have calculated the relationship and moved the body of the surgical microscope to that position.
[0007]
Further, in Japanese Patent Application No. 10-319190, a preoperative image is obtained by providing a surgical microscope and a driving means for moving a robot manipulator to a target position based on tomographic image information which is a preoperative diagnostic image. A system that correlates with the actual operative field is shown.
[0008]
In addition, using the auxiliary optical system for observation in the pore, as shown in the above-mentioned prior art, the site where the operator cannot observe with a microscopic observation, such as the backside of an aneurysm, the nerve or surrounding tissue after tumor detachment When performing such observation, an image captured by an auxiliary optical system such as an endoscope is displayed in the field of view of the microscope. In this case, in order to ensure the operator's visual field while observing a similar image, cerebrospinal fluid or blood may be aspirated.
[0009]
FIG. 17 shows an example of a system of this type of surgical microscope a. The body b of the operation microscope a is provided with an eyepiece c1 for an operator and an eyepiece c2 for an assistant. A visual field monitor (not shown) is disposed in a part of each visual field in the eyepiece c1 for the operator and the eyepiece c2 for the assistant. Then, as shown in FIGS. 18A and 18B, the sub-images e1 and e2 and the indices different from the main images d1 and d2 are projected into the main images d1 and d2 of the surgical microscope a. It has become.
[0010]
An LCD driver f is connected to each in-field monitor. Further, a CCTV unit g is connected to the LCD driver f. A camera head i of an endoscope h is connected to the CCTV unit g. An endoscopic image observed by the endoscope h is displayed on each visual field monitor in the surgeon's eyepiece c1 and the assistant's eyepiece c2.
[0011]
Further, when the conventional surgical microscope apparatus is used, the surgical field j to be operated is observed from different angles by the body b and the endoscope h of the microscope a. At this time, the optical image captured by the endoscope h is photoelectrically converted by an image pickup device (not shown) incorporated in the TV camera head i, and then input to the CCTV unit g as an electric signal for processing, and a TV signal is output. Is done. This TV signal is converted into a display method signal of a liquid crystal display element (not shown) by the LCD driver f. This signal is sent to a liquid crystal image display element (not shown) in each in-field monitor in the surgeon's eyepiece c1 and assistant's eyepiece c2 of the microscope a, as shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B). The endoscopic images are displayed as sub-images e1 and e2 on a part of the main images d1 and d2 of the surgical microscope a in each microscope field of view.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional surgical microscope apparatus, the eyepiece c1 for the surgeon is displayed in an endoscopic image by a liquid crystal image display element (not shown) in the main image d1 of the visual field of the surgeon's microscope a as shown in FIG. The sub image e1 is inserted. Similarly, in the assistant eyepiece c2, a sub-image e2 based on an endoscopic image is inserted by a liquid crystal image display element (not shown) into the main image d2 in the field of view of the assistant's microscope a as shown in FIG. 18B. The
[0013]
However, since the observation direction of the surgeon and assistant is different in the above-described conventional configuration, the display position of the main image d1 in the field of view of the microscope a and the sub-image e1 in the field of view of the eyepiece c1 for the surgeon. The relative positional relationship with the display position is different from the relative positional relationship between the display position of the main image d2 in the visual field of the microscope a and the display position of the sub-image e2 in the visual field in the assistant eyepiece c2. As shown here, the visual field direction of the assistant is different from the visual field direction of the surgeon, so the display image in the visual field is displayed on the assistant's observation optical system at a position different from the observation optical system of the surgeon. is there. For this reason, there is a possibility that a portion that can be observed with the observation optical system of the surgeon cannot be observed with the assistant's observation optical system.
[0014]
Further, since the visual field direction on the assistant side is basically different from the visual field direction of the operator, even if the positional relationship of the microscope image is correct, the positional relationship of the image by the auxiliary optical system is not correctly displayed. Furthermore, since the assistant's observation optical system is structured to be rotatable with respect to the operator's observation optical system, the positional relationship of the images of the auxiliary optical system is further out of order when the assistant's observation optical system is rotated. It becomes a thing. For this reason, in the field of view on the assistant side, if there is bleeding or the like in a blind spot in the image of the auxiliary optical system, it is necessary to manually operate the display position of the auxiliary optical system, etc. May interfere with the ceremony.
[0015]
Further, when the surgical procedure is advanced with reference to diagnostic images, preoperative diagnostic images such as MRI and X-ray CT are displayed as sub-images e1 and e2 on the images in the main images d1 and d2 in the field of view of the microscope a. There is a case. In this case, unlike the case of displaying the image of the auxiliary optical system described above, it is always necessary to be an erect image. In the case of such a configuration, the same kind of images are required as the types of images that can be observed by the surgeon and assistant.
[0016]
Further, when a surgical microscope apparatus and a position information detection apparatus are used in combination, it is necessary to display a position information detection image and an instruction display (marker) of the position information detection apparatus on the microscope image as an overlay display on the microscope image. . A conventional microscope apparatus with display means in the field of view requires different optical systems and display devices for displaying an image in the microscope field of view and for displaying a marker in the microscope field of view. For this reason, there is a problem that if the user wants to use them at the same time, the display device must be replaced at the time of use, or one of them must be replaced with another device.
[0017]
Furthermore, conventionally, it is necessary to confirm the marker display of the above-described position information detection device, and the operator must manually move the microscope body to the marker position, so the auxiliary optical system such as an endoscope and position information detection There is a problem that is very complicated in the technique of advancing the surgical procedure using the apparatus together.
[0018]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to appropriately provide information in the visual field necessary for an operator or an assistant, and to easily perform an operation for securing a desired microscope visual field during the operation. An object of the present invention is to provide a surgical microscope apparatus that can be used.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, there are two main image display means for displaying the main image of the microscopic image so that they can be moved relative to each other, and the field of view of each of the microscopic images by the two main image display means. One of the main image display means in a surgical microscope apparatus provided with a sub-image different from the main image and / or an in-field display means for projecting either one or both of the indices on a part of the main imageAnd one of the in-field display meansInput means for inputting observation conditions;Relative position detection means for detecting the relative position of the other main image display means with respect to one main image display means, input conditions in the input means, and output from the relative position detection meansDepending on theThe otherMain image display means andThe otherIn-view display meansInAn observation state changing means for changing the observation state, and the input meansOneSaid main image display meansOneSet the display position of the visual field display means1st visual field display position setting means providedThe observation state changing means includes an input condition in the input means andOutput from the relative position detecting meansTo the display position of the other in-field display means with respect to the other main image display meansSecond in-field display position setting means;,Image rotation means for rotating the sub-image and / or the index on the other in-field display means according to the output of the relative position detection means.This is a surgical microscope apparatus.
[0021]
The invention of claim 2Each of the main image display means includes mask means for masking the main image displayed at a position substantially equivalent to the sub-image displayed by the in-field display means, and the observation state change means includes the image A mask means rotating means for rotating the mask means of the other main image display means in synchronization with the rotation processing of the sub-image by the other in-field display means by the rotating means.The surgical microscope according to claim 1, wherein:
[0022]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation process of the sub-image and / or the index by the other in-field display means by the image rotation means, and a mask of the other main image display means by the mask means rotation means 3. The surgical microscope according to claim 2, wherein the rotation processing of the means is performed by mapping conversion by an image processing device.
  According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotation process of the sub-image and / or the index by the other in-field display means by the image rotation means, and a mask of the other main image display means by the mask means rotation means 3. The surgical microscope according to claim 2, wherein the rotation processing of the means is performed by driving a motor.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9A and 9B. FIG. 1 shows the appearance of the entire surgical microscope 1 in the surgical microscope apparatus of the present embodiment. The gantry 2 of the surgical microscope 1 according to the present embodiment is provided with a base 3 that can move on the floor surface and a support column 4 that stands on the base 3.
[0024]
Further, a mirror body 5 having an optical system for observing the surgical site of the surgical microscope 1 and a support mechanism 6 that supports the mirror body 5 so as to be movable in an arbitrary direction are provided on the upper portion of the support column 4. Yes. The support mechanism 6 is configured by combining a plurality of moving arms 7 for placing the mirror body 5 at a desired position.
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, the body 5 of the surgical microscope 1 according to the present embodiment is provided with an eyepiece 8 for an operator and an eyepiece 9 for an assistant. Here, the mirror body 5 is provided with a shaft tube 10 that rotatably holds the assistant eyepiece 9. The assistant eyepiece 9 is configured to be rotatable with respect to the eyepiece 8 for the operator by the shaft tube 10.
[0026]
Further, a position detection encoder 11 that detects the rotation angle of the assistant eyepiece 9 with respect to the surgeon eyepiece 8 and outputs it as an electrical signal is disposed in the vicinity of the shaft tube 10.
[0027]
3 is a schematic configuration diagram of an optical system of the mirror body 5 of the surgical microscope 1, and FIG. 4 is a block diagram of an electric circuit of the surgical microscope 1. As shown in FIG. 3, the optical system of the mirror body 5 of the surgical microscope 1 according to the present embodiment includes a beam that divides the microscope image (incident light) into an operator-side optical system La and an assistant-side optical system Lb. A splitter 12 is provided. At this time, the incident light to the beam splitter 12 is divided into transmitted light and reflected light. In the microscope image, the transmitted light divided by the beam splitter 12 is incident on the operator side optical system La, and the reflected light divided by the beam splitter 12 is incident on the assistant side optical system Lb via the mirror 12A. It has become.
[0028]
Further, the operator-side optical system La has a main image display optical system La1 that displays the main image of the microscope image, and a sub-image different from the main image in a part of the field of the microscope image by the main image display optical system La1. And an in-field display optical system La2 for projecting the projection and the index. Here, the main image display optical system La1 is provided with an objective lens 13a, a microscope image mask LCD 14a, a total reflection mirror 15a, an imaging lens 16a, a prism 17a, and an eyepiece 18a. A microscope image mask LCD 14a is disposed at the first image formation point 13a1 by the objective lens 13a.
[0029]
The in-field display optical system La2 is provided with an in-field display LCD (in-field monitor) 19a, an imaging lens 20a, a prism 17a, and an eyepiece 18a. The prism 17a and the eyepiece 18a are commonly used by the main image display optical system La1 and the in-field display optical system La2. The prism 17a superimposes the microscope image from the main image display optical system La1 and the in-field display image from the in-field display optical system La2 so as to be incident on the eyepiece 18a side.
[0030]
Similarly, a main image display optical system Lb1 that displays a main image of a microscope image on the assistant-side optical system Lb, and a sub-image different from the main image in a part of the field of view of the microscope image by the main image display optical system Lb1 And an in-field display optical system Lb2 for projecting an index. Here, the main image display optical system Lb1 is provided with an objective lens 13b, a microscope image mask LCD 14b, a total reflection mirror 15b, an imaging lens 16b, a prism 17b, and an eyepiece 18b. A microscope image mask LCD 14b is disposed at the first image formation point 13b1 by the objective lens 13b.
[0031]
The in-field display optical system Lb2 is provided with an in-field display LCD (in-field monitor) 19b, an imaging lens 20b, a prism 17b, and an eyepiece 18b. The prism 17b and the eyepiece 18b are commonly used by the main image display optical system Lb1 and the in-field display optical system Lb2. Then, the microscopic image from the main image display optical system Lb1 and the in-field display image from the in-field display optical system Lb2 are superposed and incident on the eyepiece 18b side by the prism 17b.
[0032]
Further, in the surgical microscope 1 of the present embodiment, the endoscopic images from the endoscope 21 shown in FIG. 4 are displayed on the visual field display LCDs 19a and 19b of the operator side optical system La and the assistant side optical system Lb. It has come to be. Here, a TV camera head 22 is connected to the endoscope 21. Further, a CCTV unit 23 is connected to the TV camera head 22. An endoscopic image of the endoscope 21 is picked up by the camera head 22, and its optical image is photoelectrically converted by an image pickup device (not shown) built in the TV camera head 22 and then input to the CCTV unit 23 as an electric signal. The TV signal is output.
[0033]
Further, as shown in FIG. 4, an operator side processing system Ka and an assistant side processing system Kb are provided in the electric circuit block of the surgical microscope 1 of the present embodiment. The CCTV unit 23 is connected with an in-field image generation circuit 24a of the operator side processing system Ka and an in-field image generation circuit 24b of the assistant side processing system Kb.
[0034]
The operator-side processing system Ka includes a first LCD driver 25a for driving the microscope image mask LCD 14a, a second LCD driver 26a for driving the in-field display LCD 19a, a display switching processing circuit 27a, a field of view. An inner image generation circuit 24a and a microscope image mask processing unit 28a are provided. Further, an in-field display controller (input means) 29 for inputting observation conditions for changing the size position of the image to be displayed on the in-field display LCDs 19a, 19b is input to the in-field image generating circuit 24a and the microscope image mask processing unit 28a. Are connected to each other.
[0035]
The in-field image generation circuit 24a and the microscope image mask processing unit 28a are connected to the input side of the display switching processing circuit 27a. Further, a first LCD driver 25a and a second LCD driver 26a are connected to the output side of the display switching processing circuit 27a.
[0036]
The output of the CCTV unit 23 is input to the visual field image generation circuit 24a of the operator side processing system Ka, and the output is input to the display switching processing circuit 27a. An output signal from the microscope image mask processing unit 28a is also input to the display switching processing circuit 27a, and the output is input to the LCD drivers 25a and 26a. Further, an output signal from the LCD driver 25a is input to the microscope image mask LCD 14a, and an output signal from the LCD driver 26a is input to the in-field display LCD 19a.
[0037]
The assistant-side processing system Kb includes a third LCD driver 25b for driving the microscope image mask LCD 14b, a fourth LCD driver 26b for driving the in-view display LCD 19b, a display switching processing circuit 27b, An image generation circuit 24b and a microscope image mask processing unit 28b are similarly provided. Further, an in-field display controller 29 is connected to each of the in-field image generation circuit 24b and the microscope image mask processing unit 28b.
[0038]
Further, in the assistant side processing system Kb of the present embodiment, a first rotation calculation processing circuit (observation state changing means) 30 and a microscope image mask processing unit are provided between the in-field image generation circuit 24b and the display switching processing circuit 27b. A second rotation calculation processing circuit (observation state changing means) 31 is interposed between the display 28b and the display switching processing circuit 27b.
[0039]
A first rotation calculation processing circuit 30 and a second rotation calculation processing circuit 31 are connected to the input side of the display switching processing circuit 27b. Further, a third LCD driver 25b and a fourth LCD driver 26b are connected to the output side of the display switching processing circuit 27b.
[0040]
Then, on the assistant side processing system Kb side, the output of the CCTV unit 23 is input to the in-field image generation circuit 24b of the assistant side processing system Kb, and the output passes through the first rotation calculation processing circuit 30 and the display switching processing circuit 27b. To be input. The signal from the microscope image mask processing unit 28b also passes through the second rotation calculation processing circuit 31 and is input to the display switching processing circuit 27b, and its output is input to the LCD drivers 25b and 26b. Further, the output signal from the LCD driver 25b is input to the microscope image mask LCD 14b, and the output signal from the LCD driver 26b is input to the in-field display LCD 19b.
[0041]
The position detection encoder 11 is connected to the first rotation calculation processing circuit 30 and the second rotation calculation processing circuit 31, respectively. The output signal of the position detection encoder 11 is input to the rotation calculation processing circuits 30 and 31, respectively, and the control output of the visual field display controller 29 is input to the visual field image generation circuits 24a and 24b and the microscope image mask processing units 28a and 28b. Each is designed to be entered.
[0042]
Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, when the surgical microscope 1 is used, an image of a microscope that has generated the surgical site of the surgical field j (see FIG. 17) to be operated on is operated by the beam splitter 12 on the operator side optical system La and assistant side optical system. Divided into Lb. The divided image of the operator side optical system La is formed at the first image forming point 13a1 by the objective lens 13a, and a microscope image 32a of the operator side optical system La is formed as shown in FIG. . Further, the image of the assistant optical system Lb divided by the beam splitter 12 is imaged at the first image forming point 13b1 by the objective lens 13b via the mirror 12A, and the assistant optical system as shown in FIG. A microscope image 32b of Lb is formed.
[0043]
In FIG. 4, an endoscopic image taken by the endoscope 21 is picked up by the camera head 22, and the optical image is photoelectrically converted by an image pickup device (not shown) built in the TV camera head 22 and then electrically A signal is input to the CCTV unit 23 and processed, and a TV signal is output. The TV signal output from the CCTV unit 23 is input to the visual field image generation circuit 24a of the operator side processing system Ka and the visual field image generation circuit 24b of the assistant side processing system Kb.
[0044]
Here, the output signal processed by the in-field image generation circuit 24a of the operator side processing system Ka is input to the display switching processing circuit 27a. At this time, an output signal from the microscope image mask processing unit 28a is also input to the display switching processing circuit 27a. Further, an output signal from the display switching processing circuit 27a is input to the LCD drivers 25a and 26a. The control signal from the LCD driver 25a is input to the microscope image mask LCD 14a, and the control signal from the LCD driver 26a is input to the in-field display LCD 19a.
[0045]
Here, since the microscope image mask LCD 14a is disposed at the first image forming point 13a1 of the objective lens 13a, a part of the microscope image 32a of the operator-side optical system La as shown in FIG. A sub-image mask portion 33a is inserted into the sub-image. Further, at this time, the endoscopic image 34a is partially displayed on a part of the entire LCD screen as shown in FIG. 5B on the in-field display LCD 19a, and the other part is the light shielding portion 35a. Become.
[0046]
An image in which the sub-image mask portion 33a is inserted into a part of the microscopic image 32a in FIG. 5A, and an image in which the endoscopic image 34a and the light-shielding portion 35a in FIG. 5B are displayed. Are superimposed by the prism 17a to form a composite image 38a in which an endoscopic image (sub-image) 37a is inserted into a microscope image (main image) 36a as shown in FIG.
[0047]
Also, the assistant side has substantially the same action as the surgeon side. That is, the output signal processed by the in-field image generation circuit 24b of the assistant-side processing system Kb is input to the display switching processing circuit 27b via the first rotation calculation processing circuit 30. At this time, an output signal from the microscope image mask processing unit 28 b is also input to the display switching processing circuit 27 b via the second rotation calculation processing circuit 31. Further, the output signal from the display switching processing circuit 27b is input to the LCD drivers 25b and 26b. The output signal from the LCD driver 25b is input to the microscope image mask LCD 14b, and the output signal from the LCD driver 26b is input to the in-field display LCD 19b.
[0048]
Here, since the microscope image mask LCD 14b is arranged at the first image forming point 13b1 of the objective lens 13b, the LCD 14b forms a part of the microscope image 32b of the assistant optical system Lb as shown in FIG. 5A. A sub-image mask portion 33b is inserted. Further, at this time, the endoscopic image 34b is partially displayed on a part of the entire LCD screen as shown in FIG. 5B on the in-view display LCD 19b, and the other part is the light shielding part 35b. Become.
[0049]
Then, an image in which the sub-image mask portion 33b is inserted into a part of the microscopic image 32b in FIG. 5A, and an image in which the endoscopic image 34b and the light shielding portion 35b in FIG. 5B are displayed. Are superimposed by the prism 17b to form a composite image 38b in which an endoscopic image (sub-image) 37b is inserted into a microscopic image (main image) 36b as shown in FIG.
[0050]
In addition, an observation condition for changing the size position of the image displayed on the in-field display LCDs 19a, 19b in accordance with the operation of the in-field display controller 29 is input. The in-field image generation circuits 24a, 24b output control signals for changing the size position of the image displayed on the in-field display LCDs 19a, 19b according to the conditions input by the in-field display controller 29.
[0051]
Further, in the microscopic image mask processing units 28a and 28b, mask portions 33a and 33b having the same size and position as the endoscopic images 34a and 34b generated by the in-field image generation circuits 24a and 24b as shown in FIG. Is generated. As a result, the mask portion 33a in FIG. 5A and the endoscopic image 34a in FIG. 5B are formed in the same size.
[0052]
In the present embodiment, in the processing on the operator side, two images are selectively switched by the display switching processing circuit 27a, and the images are displayed on the LCDs 14a and 19a by the LCD drivers 25a and 26a. Here, in the processing system on the assistant side, the images as shown in FIGS. 5A and 5B generated by the in-field image generation circuit 24b and the microscope image mask processing unit 28b are the rotation angles of the eyepiece 9 for the assistant. The rotation calculation processing circuits 30 and 31 perform mapping conversion processing based on the output of the position detection encoder 11 that detects this, and image rotation processing is performed as shown in FIGS. 5C and 5D are obtained by rotating each image of FIGS. 5A and 5B by 180 degrees.
[0053]
The image on the assistant side after such processing is as shown in the composite image 38b of FIG. 6B, and compared with the composite image 38a of FIG. The relative positional relationship between the endoscopic images 37a and 37b is the same, and an image rotated by 180 degrees is obtained.
[0054]
Next, an operation when displaying preoperative diagnostic images such as X-ray CT on the in-field display LCDs 19a and 19b of the operator side optical system La and the assistant side optical system Lb will be described. In this embodiment, computer images such as X-ray CT (not shown) are input to the in-field image generation circuits 24a and 24b in FIG. In this case, the rotation calculation processing circuits 30 and 31 of the assistant-side processing system Kb are not operated, and the output of the in-field image generation circuit 24b is directly input to the display switching processing circuit 27b. As a result, composite images 40a and 40b in which computer images 39a and 39b are inserted into the microscope images 36a and 36b as shown in FIGS. 7A and 7B are obtained. 7A shows a composite image 40a for the operator, and FIG. 7B shows a composite image 40b for the assistant. Here, the computer images 39a and 39b, which are in-field images in the microscopic images 36a and 36b, are not different between the composite image 40a for the operator and the composite image 40b for the assistant, and are similarly displayed in a fixed direction. The
[0055]
FIGS. 9A and 9B show a state in which indicators (markers) 42a and 42b are displayed in an overlay manner on the microscope images 41a and 41b. 9A shows a microscope image 41a on the operator side, and FIG. 9B shows a microscope image 41b on the assistant side.
[0056]
Further, FIG. 8A shows mask images 43a and 43b when the indicators 42a and 42b are displayed in an overlay manner, and FIG. 8B shows an in-field display image. In this case, the mask size of the mask images 43a and 43b is 0, and the in-view display images are the indicators 42a and 42b. In this case, the microscope images 41a and 41b are obtained by overlapping the indicators 42a and 42b as shown in FIGS.
[0057]
5A to 5D, when the mask portions 33a and 33b are larger than the endoscopic images 34a and 34b, the endoscopic images 34a and 34b in the field of view are provided with a frame (not shown). When the portions 33a and 33b are smaller than the endoscopic images 34a and 34b, the periphery of the endoscopic images 34a and 34b in the field of view is blurred.
[0058]
When the endoscopic images 34a and 34b in the field of view of the microscope images 32a and 32b display graphics such as lines and circles, the mask portions 33a and 33b are equivalent to the endoscopic images 34a and 34b in the field of view. If it is a shape, the microscopic images 32a and 32b are replaced with figures, and if the mask portions 33a and 33b are not formed, overlay display is performed.
[0059]
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, in the present embodiment, the assistant-side processing system Kb includes the first rotation calculation processing circuit 30, the microscope image mask processing unit 28b, and the display switching processing circuit 27b between the in-field image generation circuit 24b and the display switching processing circuit 27b. The position detection encoder 11 for detecting the rotation angle of the assistant eyepiece 9 with respect to the surgeon's eyepiece 8 is provided for the first rotation. The calculation processing circuit 30 and the second rotation calculation processing circuit 31 are connected to each other. Therefore, the in-field image of the auxiliary optical system is projected into the microscope field, and composite images 38a and 38b in which the endoscope images 37a and 37b are inserted into the microscope images 36a and 36b as shown in FIG. When the assistant eyepiece 9 is rotated with respect to the surgeon eyepiece 8 in the formed state, in the assistant-side processing system Kb, the in-field image generation circuit 24b and the microscope image mask processor 28b are used. 5 (A) and 5 (B) generated by the above are subjected to mapping conversion processing by the rotation arithmetic processing circuits 30 and 31 by the output of the position detection encoder 11 that detects the rotation angle of the assistant eyepiece 9, As shown in FIGS. 5C and 5D, the image is rotated. Therefore, the composite image 38b shown in FIG. 6B is displayed on the assistant eyepiece 9 while the composite image 38a shown in FIG. 6A is displayed on the eyepiece 8 for the operator. When the assistant eyepiece 9 is rotated with respect to the eyepiece 8 for the operator, a field of view equivalent to the surgeon is continuously secured in the microscope field for the assistant, In addition, no blind spots are generated by the in-field image of the auxiliary optical system.
[0060]
Further, if necessary, an image in the same direction as the operator can be displayed on the in-field image of the auxiliary optical system on the assistant side, and the in-field image can be displayed at a free position and size. Furthermore, in addition to the in-field image of the auxiliary optical system, markers such as markers overlaid on the microscope image can be realized only by image processing without changing the system configuration, so there are many types without complicated operations during the operation. The display and observation method can be selected. As a result, it is possible to appropriately provide the in-field information necessary for the operator or assistant, and to easily perform the operation for securing the target microscope field during the operation.
[0061]
10 and 11 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration of the assistant eyepiece 9 in the first embodiment (see FIGS. 1 to 9A and 9B) is changed as follows.
[0062]
That is, in the present embodiment, the rotation processing circuits 30 and 31 in the assistant-side processing system Kb of the first embodiment are omitted, and instead, the microscope image mask LCD 14b in the assistant-side optical system Lb and the in-field display An LCD rotation drive mechanism 51 that rotates the LCD 19b is provided.
[0063]
As shown in FIG. 11, the LCD rotation drive mechanism 51 of the present embodiment has a ring-shaped first LCD drive gear 52 to which the in-field image display LCD 14b is fixed and a ring-shaped image to which the microscope image mask LCD 19b is fixed. A second LCD drive gear 53 is provided. Here, the in-field image display LCD 14 b is fixed in the ring of the first LCD driving gear 52, and similarly, the microscope image mask LCD 19 b is fixed in the ring of the second LCD driving gear 53.
[0064]
A gear 55 is fixed to the rotation shaft of the drive motor 54 of the LCD rotation drive mechanism 51. The gear 55 is meshed with the second LCD drive gear 53 and the intermediate gear 56 is meshed. Further, the first LCD drive gear 52 is engaged with the intermediate gear 56. Here, the gear ratio between the gear 55 and the intermediate gear 56 is set to 1: 1. Thus, the first LCD drive gear 52 and the second LCD drive gear 53 are rotated in the same direction and at the same speed by the rotation of the gear 55.
[0065]
A motor control circuit 57 is connected to the drive motor 54. A position detection encoder 11 is connected to the motor control circuit 57. The output signal of the position detection encoder 11 is input to the motor control circuit 57, and the operation of the drive motor 54 is controlled by the motor control circuit 57.
[0066]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. In this embodiment, when the assistant eyepiece 9 is rotated with respect to the surgeon eyepiece 8, the output signal of the position detection encoder 11 corresponding to the rotation angle of the assistant eyepiece 9 is motor controlled. It is input to the circuit 57. The operation of the drive motor 54 is controlled by the motor control circuit 57.
[0067]
At this time, the gear 55 is rotated by the motor 54 in accordance with the rotation angle of the assistant eyepiece 9. The second LCD drive gear 53 is rotationally driven in conjunction with the rotation of the gear 55, and the first LCD drive gear 52 is rotationally driven via the intermediate gear 56. Here, since the gear ratio between the gear 55 and the intermediate gear 56 is set to 1: 1, the first LCD drive gear 52 and the second LCD drive gear 53 rotate at the same speed in the same direction. . Therefore, the positional relationship between the microscope image mask LCD 19b and the in-field image display LCD 14b is kept constant, and an image display equivalent to the image rotation processing shown in FIGS. 5C and 5D can be realized.
[0068]
Therefore, in this embodiment, the output signal of the position detection encoder 11 that detects the rotation angle of the assistant eyepiece 9 is input to the motor control circuit 57, and the operation of the drive motor 54 is controlled by the motor control circuit 57. Thus, in the present embodiment, when the assistant eyepiece 9 is rotated with respect to the eyepiece 8 for the operator, the LCD rotation drive mechanism 51 is driven by the drive motor 54 according to the rotation angle of the assistant eyepiece 9. And the microscope image mask LCD 14b and the in-field display LCD 19b in the assistant-side optical system Lb can be driven to rotate. Therefore, in the present embodiment, in the same way as the first embodiment, in addition to the effect that many types of display and observation methods can be selected without complicated operations during the operation, the image quality in the image calculation in the image rotation processing is also improved. It is possible to provide an in-view image without deterioration of the image.
[0069]
FIG. 12 (A) shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the configuration of the LCD rotation drive mechanism 51 of the second embodiment (see FIGS. 10 and 11) is changed as follows.
[0070]
That is, in the LCD rotation drive mechanism 51 of the second embodiment, the configuration in which the microscope image mask LCD 14b and the in-field display LCD 19b in the assistant-side optical system Lb are rotationally driven by a gear mechanism is shown. In this embodiment, an LCD rotation driving mechanism 61 by a belt driving mechanism is provided.
[0071]
The LCD rotation drive mechanism 61 of the present embodiment is provided with a first LCD drive pulley 62 to which the in-field image display LCD 14b is fixed, and a second LCD drive pulley 63 to which the microscope image mask LCD 19b is fixed. Yes.
[0072]
A pulley 64 is fixed to the rotation shaft of a drive motor (not shown) of the LCD rotation drive mechanism 61. Further, an endless belt 65 is stretched between the pulley 64, the first LCD driving pulley 62, and the second LCD driving pulley 63. The diameter of the first LCD driving pulley 62 and the diameter of the second LCD driving pulley 63 are set to be equal. As a result, the first LCD driving pulley 62 and the second LCD driving pulley 63 rotate at the same speed in the same direction via the belt 65.
[0073]
Further, a motor control circuit 57 (see FIG. 10) is connected to the drive motor of the pulley 64 as in the second embodiment. A position detection encoder 11 is connected to the motor control circuit 57. The output signal of the position detection encoder 11 is input to the motor control circuit 57, and the operation of the drive motor is controlled by the motor control circuit 57.
[0074]
Next, the operation of the above configuration will be described. In this embodiment, when the assistant eyepiece 9 is rotated with respect to the surgeon eyepiece 8, the output signal of the position detection encoder 11 corresponding to the rotation angle of the assistant eyepiece 9 is motor controlled. It is input to the circuit 57. The motor control circuit 57 controls the operation of the drive motor.
[0075]
At this time, the pulley 64 is rotated according to the rotation angle of the assistant eyepiece 9 by the motor according to the rotation angle of the assistant eyepiece 9, and the first LCD driving pulley 62 and the second pulley 65 are rotated via the belt 65. The LCD drive pulley 63 rotates in the same direction and at the same speed. Therefore, the positional relationship between the microscope tank mask LCD 19b and the in-field image display LCD 14b is kept constant, and an image display equivalent to the image rotation processing shown in FIGS. 5C and 5D can be realized. However, the same effect as the second embodiment can be obtained.
[0076]
FIG. 12B shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the structure of the LCD 14a and 14b for the microscope image mask on the operator side and the assistant side in the first embodiment (see FIGS. 1 to 9A and 9B) is changed as follows. It is.
[0077]
That is, in this embodiment, a support frame 72 having a circular window 71 is provided as shown in FIG. The window 71 of the support frame 72 is disposed at the first image formation point 13a1 by the objective lens 13a of the main image display optical system La1 on the operator side.
[0078]
Further, a light shielding plate 73 is supported on the support frame 72 so as to be able to advance and retract so as to cover a part of the circular window 71. Further, racks 74 are formed on both sides of the light shielding plate 73. Each rack 74 is engaged with a drive gear 75. The drive gear 75 is fixed to the rotating shaft of the motor 76. As the drive gear 75 rotates, the light shielding plate 73 is driven forward and backward so as to cover a part of the circular window 71 of the support frame 72.
[0079]
Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, the drive of the motor 76 is controlled by a control signal output from a visual field display range setting means (not shown). Then, the gear 75 is rotated by the rotation of the motor 76, and the light shielding plate 73 is moved in the direction of the arrow in FIG. 12B in conjunction with the rotation of the gear 75 so that the circular window 71 of the support frame 72 is moved to the light shielding plate. The amount covered by 73 is changed. Thereby, the microscope image mask area is changed.
[0080]
Therefore, even in the above-described configuration, the same action as the operator-side and assistant-side microscope image mask LCDs 14a and 14b in the first embodiment can be obtained. The same effect as the embodiment can be obtained.
[0081]
FIGS. 13 to 16A and 16B show a fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 shows a schematic configuration of the entire system of the surgical microscope apparatus 81 of the present embodiment.
[0082]
The surgical microscope apparatus 81 according to the present embodiment includes a surgical microscope 82 having substantially the same configuration as the surgical microscope 1 according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 9A and 9B), and an index. A visual field display controller 83, position information calculation means 84, and position detection means 85 for detecting the position of the surgical microscope 82 are provided.
[0083]
Here, the base 86 of the surgical microscope 82 of the present embodiment is provided with a base 87 that can move on the floor surface and a support column 88 that stands on the base 87.
[0084]
Further, a mirror body 89 having an optical system for observing the surgical site of the surgical microscope 82 and a support mechanism 90 that supports the mirror body 89 so as to be movable in an arbitrary direction are provided on the upper portion of the support column 88. Yes. The support mechanism 90 is configured by combining a plurality of moving arms 91 for arranging the mirror body 89 at a desired position. The support mechanism 90 can freely set the position of the mirror body 89.
[0085]
In addition, an indicator / field-of-view display controller 83, position information calculation means 84, and position detection means 85 are connected to the microscope 82, respectively. An index / field-of-view display control signal 92 is input from the index / field-of-view display controller 83 to the microscope 82, and a position information calculation means image signal 93 and an arm drive signal 94 are input from the position information calculation means 84, respectively. Is done.
[0086]
FIG. 14B is an external view of the indicator / field-of-view display controller 83. The controller main body 95 of the controller 83 is provided with a joystick 96 and two switches 97 and 98. Then, an index control signal 83 a is output from the index / field-of-view display controller 83 to the position information calculation means 84.
[0087]
FIG. 14A shows a microscope image 99 of the surgical microscope 82. Here, the position information calculating means image 100 and the marker 101 are displayed in the field of view of the microscope image 99. Further, two indexes 102a and 102b are displayed in the position information calculation means image 100.
[0088]
Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, the position information calculation means image signal 93 is input to the microscope 82 from the position information calculation means 84 and is displayed as the in-field display image 104 on the in-field display LCD 103 as shown in FIG. . In this visual field display image 104, preoperative images such as MRI and X-ray CT are displayed. Furthermore, indices 102 a and 102 b are displayed on the in-view display image 104, and a marker 101 is displayed on the in-view display LCD 103.
[0089]
Further, a microscope image mask 106 having the same size as the in-field display image 104 is displayed on the microscope image mask LCD 105 shown in FIG. Then, the microscope image 108 shown in FIG. 16B is created by superimposing the microscope image 107 shown in FIG.
[0090]
14A, the position indicated by the marker 102a in the position information calculation means image 100, which is a diagnostic image of MIR or X-ray CT, and the position of the marker 101 in the field of view of the microscopic image 99 coincide on the surgical field. .
[0091]
Further, the joystick 96 and the switches 97 and 98 of the controller 83 in FIG. 14B are operated to send the index control signal 83a to the position information calculation means 84. Based on the information, the position information control means 84 transmits the image moved to the indicators 102a and 102b to the microscope 82 by the position information calculation means image signal 93 as shown in FIG. It is displayed on the display image 104.
[0092]
Further, the position information calculation means 84 controls the support mechanism 90 of the microscope 82 by the arm drive signal 94, and moves the mirror body 89 so that the positions of the index 102b and the marker 101 on the operative field coincide. Further, the marker 101 is moved by the joystick 96 and the switches 97 and 98 of the controller 83.
[0093]
Therefore, according to the present embodiment configured as described above, the operator himself / herself can designate a desired point on the position information calculation means image, and the observation position can be automatically moved to that position. This facilitates the movement of the visual field to the target site during the operation.
[0094]
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Next, other characteristic technical matters of the present application are appended as follows.
Record
(Additional Item 1) At least two eyepieces capable of relative movement and capable of coaxial observation, and a field of view in which an image and / or an index are projected onto a part of the field of view of each of the eyepieces. A surgical microscope apparatus having a monitor, comprising: an input means for inputting one observation condition; and an observation state changing means for changing the other observation state in accordance with the condition.
[0095]
(Additional Item 2) In Additional Item 1, the display means for detecting the relative position of one eyepiece unit to the other and the display in the visual field monitor of at least one of the eyepiece units based on the detection result of the detection unit. In-field display control means or observation site changing means for controlling the position, light-shielding means for selectively shielding the optical image, and image rotation means for rotating the image in the field-of-view monitor according to the output of the relative position detection means A surgical microscope apparatus comprising:
[0096]
(Additional Item 3) In Additional Item 1, the image displayed in the field of view is a diagnostic image, and the actual position relative to the position of the index displayed by the index operating means for changing the index position in the field of view on the diagnostic image. A position information calculation device for calculating the three-dimensional position of the surgical part, and the surgical microscope apparatus characterized in that the observation part changing means is a driving means for driving the observation part of the surgical microscope to the three-dimensional position. .
[0097]
(Additional Item 4) In Additional Item 2, the light shielding unit selectively shields an optical image having an equivalent position of the image displayed in the field of view and a range of an equal or smaller size, and the image rotating unit is A surgical microscope apparatus characterized in that an image on a visual field monitor and a light-shielded image obtained by the light-shielding means are rotated synchronously.
[0098]
(Additional Item 5) The surgical microscope apparatus according to Additional Item 2, wherein the light shielding means is a liquid crystal element.
[0099]
(Additional Item 6) A surgical microscope apparatus according to Additional Item 2, wherein the light shielding means is a light shielding plate.
[0100]
(Additional Item 7) The image processing apparatus according to Additional Item 2, wherein the image processing apparatus performs mapping conversion of an image in which the image in the visual field monitor and the light shielding unit using the liquid crystal element are rotated in synchronization according to the output of the relative position detection unit. A surgical microscope apparatus characterized by comprising:
[0101]
(Additional Item 8) The surgical microscope apparatus according to Additional Item 2, further comprising a rotating unit that rotates the light shielding unit and the in-field monitor with a motor in accordance with the output of the relative position detecting unit.
[0102]
(Additional Item 9) The surgical microscope apparatus according to Additional Item 3, wherein the index operation means is a joystick or a foot switch.
[0103]
(Additional Item 10) The surgical microscope apparatus according to Additional Item 3, wherein the index operation means is a line-of-sight input.
[0104]
(Prior Art of Additional Items 1-10) With the recent development and spread of microsurgery, which is the operation of fine affected areas, not only ophthalmology, neurosurgery, otolaryngology, etc., but also under surgical microscopes in various fields Microsurgery to perform is becoming popular. Along with this, it is a matter of course that various demands and improvements have been made for surgical microscopes according to the surgeon's surgical technique and the like. Recently, taking into account the early rehabilitation of patients after surgery, it has been changed to a less invasive surgery, and therefore, observation of the surgical site within the pores is desired. Furthermore, in the observation of the deep part in the body cavity, it is desired to make it possible to observe a part that cannot be observed by shadowing under a microscope to improve the accuracy and safety in the operation.
[0105]
As a means for improving such problems, there is a stereomicroscope described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-166310. In this apparatus, the inside of the pore is observed by the first and second stereoscopic observation optical systems having different baseline intervals. In addition, the two stereoscopic optical systems share the finder optical system, so that an operator or the like can selectively observe images from the two optical systems. In addition, the stereomicroscope described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-166310 includes a stereoscopic observation optical system including a pair of left and right variable magnification optical systems and a finder optical system each having the same optical axis. The sub-stereoscopic observation optical system provided in the vicinity of the stereoscopic observation optical system includes an image reproducing means for projecting an image from a solid-state imaging device that images the observation object, and the viewfinder optical system of the stereoscopic observation optical system. Image projection means for guiding to Further, in the optical apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-105305, in a stereomicroscope having a plurality of observation means as described above, either one or both of the images obtained by the two observation means can be selectively observed. It is designed so that a person can select with a foot switch without using a hand.
[0106]
Further, the positional relationship between the position specifying means for specifying the position in or near the observation field and the reference position of the surgical microscope and the position specified by the position specifying means described in JP-A-6-1775033 is calculated. Then, the body of the surgical microscope is moved to that position. Further, in Japanese Patent Application No. 10-319190, a preoperative image is obtained by providing a surgical microscope and a driving means for moving a robot manipulator to a target position based on tomographic image information which is a preoperative diagnostic image. It is a system that correlates with the actual operative field.
[0107]
(Additional Items 1 to 10 to be Solved) Using the auxiliary optical system for observation in the pores as shown in the above-described prior art, a site where the operator cannot observe with a microscopic observation, such as an aneurysm, for example When observing the backside of the tumor, nerves or surrounding tissues after tumor detachment, etc., display images taken by an auxiliary optical system such as an endoscope in the field of view. However, there is a case where cerebrospinal fluid or blood is aspirated in order to secure the visual field of the operator while observing. In that case, the visual field direction of the assistant is different from that of the surgeon, and the display image in the visual field is displayed on the assistant's observation optical system at a position different from that of the surgeon's optical system. May not be observable by the assistant's optical system. Further, since the visual field direction on the assistant side is basically different from that of the operator, the positional relationship of the image by the auxiliary optical system is not correctly displayed even if the positional relationship of the microscope image is correct. Further, since the assistant's observation optical system can be rotated with respect to the operator's optical system, when the assistant's optical system is rotated, the positional relationship of the images of the auxiliary optical system becomes further out of order. Therefore, if there is bleeding at the blind spot in the auxiliary visual field in the assistant's field of view, it is necessary to manually operate the display position of the auxiliary optical system, etc. Could cause problems. Furthermore, when a surgical procedure is advanced while referring to a diagnostic image, a preoperative diagnostic image such as MRI or X-ray CT may be displayed on the image in the visual field. In this case, unlike the case of displaying the image of the auxiliary optical system described above, it is always necessary to be an erect image. In the case of such a configuration, the same kind of image is required for the types of images that can be observed by the surgeon and assistant.
[0108]
Further, when used in combination with a position information detection device or the like, it is necessary to display a position information detection image and an indication display (marker) of the position information detection device on the microscope image as an overlay display. In a conventional microscope apparatus with a display means in the field of view, when displaying an image in the microscope field of view and when displaying a marker in the microscope field of view, different optical systems and display devices are required. Either had to replace the display when in use, or either one to be a separate device. Further, conventionally, it is necessary to confirm the marker display of the above-described position information detection device, and the operator has to manually move the mirror body to the marker position of the microscope image, and an auxiliary optical system such as an endoscope and the position information detection device The procedure for advancing the surgical procedure using both was very cumbersome.
[0109]
(Object of Additional Items 1 to 10) In view of such problems, the present invention appropriately provides in-field information necessary for an operator or an assistant, and provides a desired microscope field of view by simple operation during the operation. It is to provide a surgical microscope that can be secured.
[0110]
(Means for Solving the Problems of Additional Items 1 to 10) At least two lens barrels capable of relative movement and capable of coaxial stereoscopic viewing, and both an image and an index in a part of the field of view of each of the aforementioned lens barrels Or, in a microscope apparatus having an in-field monitor for projecting either one, a detection means for detecting a relative position of one lens barrel with respect to the other, an index operation means for changing the index position in the field of view, and the detection means In-field display control means and observation site changing means for controlling the display position of the in-field monitor of at least one of the lens barrels based on the detection result or the operation result of the index operation means are provided. It is. Furthermore, in the surgical microscope described above, according to the output of the relative position detecting means, the light shielding means for selectively shielding the optical image of the equivalent position of the image displayed in the visual field and the size of the equivalent size or less. Image rotation means for synchronizing and rotating the image in the visual field monitor and the light-shielded image by the light-shielding means, and the image displayed in the visual field is a diagnostic image, The position information calculation device that calculates the actual three-dimensional position of the surgical site with respect to the index position displayed by the index operating means, and the observation site changing means drives the observation site of the surgical microscope to the 3D position. It is a drive means.
[0111]
(Operation of Additional Items 1 to 10) When a sub-image is displayed in the field of view, the sub-image can be provided in an appropriate position and direction for the operator and assistant.
[0112]
In addition, it is possible to provide an optimal image display method for an image whose direction is determined as shown in a preoperative image and the like. Can give freedom to the surgeon and assistant.
[0113]
(Effects of Supplementary Items 1 to 10) As described above, according to the present invention, information within the visual field necessary for the surgeon or assistant is appropriately provided, and a point desired to be seen by the surgeon during the operation is designated by a simple operation. In addition, the desired microscope field of view can be secured.
[0114]
【The invention's effect】
  The present inventionAccording to the present invention, it is possible to appropriately provide the in-field information necessary for the operator or assistant, and to easily perform the operation for securing the target microscope field during the operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an appearance of an entire surgical microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a mirror body of the surgical microscope apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical system of the surgical microscope apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of an electric circuit of the surgical microscope apparatus according to the first embodiment.
5A is a plan view showing a state in which a mask portion is inserted in a microscope image of an operator-side optical system La of the surgical microscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. 5B is an in-field image. The top view which shows the state by which the endoscopic image was displayed partially, (C) is a top view which shows the rotation processing state of the image of (A), (D) shows the rotation processing state of the image of (B). Plan view.
6 shows an in-field image of the surgical microscope apparatus according to the first embodiment. FIG. 6A shows a state in which an endoscopic image is inserted into a microscope image of the operator-side optical system La. The top view and (B) are top views which show the state by which the endoscopic image was inserted in the microscope image of the assistant side.
7A is a plan view showing a microscope image for an operator in the surgical microscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. 7B is a plan view showing a microscope image on the assistant side.
8A is a plan view showing a mask image when an index is overlaid on a microscope image in the surgical microscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. 8B is a plan view showing an in-field display image.
9A is a plan view showing a state in which an index is superimposed on a microscope image for an operator in the surgical microscope apparatus according to the first embodiment, and FIG. FIG.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an optical system on the assistant side in the surgical microscope apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a drive mechanism of a microscope image mask LCD in the surgical microscope apparatus according to the second embodiment.
12A is a plan view showing a schematic configuration of a drive mechanism of a microscope image mask LCD in a surgical microscope apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a fourth embodiment of the present invention. The top view which shows schematic structure of the drive mechanism of the microscope image mask LCD in the surgical microscope apparatus of form.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an entire surgical microscope apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
14A is a plan view showing a microscope image in the surgical microscope apparatus according to the fifth embodiment, and FIG. 14B is a perspective view showing an index / field-of-view display controller.
FIG. 15A is a plan view showing a state in which a microscope image mask having the same size as the in-field display image is displayed on the microscope image mask LCD in the surgical microscope apparatus according to the fifth embodiment; B) is a plan view showing a state in which an index and a marker are displayed on the in-field display image.
FIG. 16A is a plan view showing a microscope image in the surgical microscope apparatus of the fifth embodiment, and FIG. 16B shows a state in which indicators and markers are displayed superimposed on the microscope image of FIG. FIG.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing a main configuration of a conventional surgical microscope apparatus.
18A is a plan view showing a display image in a microscope visual field displayed on an eyepiece for an operator of a surgical microscope in a conventional surgical microscope apparatus, and FIG. 18B is an assistant for a surgical microscope. The top view which shows the display image in the microscope visual field displayed on an eyepiece part.
[Explanation of symbols]
1 Surgical microscope
8 Eyepieces for surgeons
9 Assistant eyepiece
19a, 19b LCD for visual field display (monitor within visual field)
29 Field of view display controller (input means)
30 First rotation calculation processing circuit (observation state changing means)
31 Second rotation calculation processing circuit (observation state changing means)
32a, 32b Microscopic image (main image)
37a, 37b Endoscopic images (sub-images)
42a, 42b Indicator (marker)

Claims

Two main image display means for displaying the main image of the microscopic image so that they can each be moved relative to each other and coaxial observation is possible, and a main image in a part of the field of view of the microscopic image by the two main image display means In a surgical microscope apparatus comprising a sub-image different from the above and an in-field display means for projecting both or either one of the indices,
Input means for inputting observation conditions in one of the main image display means and one of the in-field display means ;
A relative position detecting means for detecting a relative position of the other main image display means with respect to the one main image display means;
Input conditions and in response to an output from the relative position detection unit, and observation state changing means for changing the observation state at the other main image display means and the other of the field display means by said input means,
Provided,
Wherein the input means comprises a first field display position setting means for setting a display position of the one-field display means for said one main image display means,
The observation state changing means sets the display position of the other in-field display means with respect to the other main image display means from the input condition at the input means and the output from the relative position detection means . Surgical features comprising display position setting means and image rotation means for rotating the sub-image and / or the index in the other visual field display means in accordance with the output of the relative position detection means Microscope device.

Each of the main image display means includes a mask means for masking the main image displayed at a position substantially equivalent to the sub-image displayed by the in-field display means,
The observation state changing means is a mask means rotating means for rotating the mask means of the other main image display means in synchronization with the rotation processing of the sub-image in the other in-field display means by the image rotating means. the surgical microscope according to claim 1, characterized in that it comprises a.

The rotation processing of the sub-image and / or the index by the other in-field display means by the image rotation means, and the rotation processing of the mask means of the other main image display means by the mask means rotation means The surgical microscope according to claim 2, wherein the surgical microscope is performed by map conversion by a processing device.

The rotation processing of the sub-image and / or the indicator by the other in-field display means by the image rotation means, and the rotation processing of the mask means of the other main image display means by the mask means rotation means are motors. The operation microscope according to claim 2, wherein the operation microscope is performed by driving the motor.