JP3625906B2

JP3625906B2 - 手術用顕微鏡装置

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Publication number: JP3625906B2
Application number: JP21490295A
Authority: JP
Inventors: 義亜星野; 宏藤原; 孝深谷; 正煕金田; 正彦絹川; 朝規石川; 純一野澤; 敬司塩田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2015-08-23
Also published as: JPH0956669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡や、その他の映像情報を観察視野内に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、脳神経外科、耳鼻咽喉科、眼科等では手術用顕微鏡下で行われる外科手術であるマイクロサージャリが盛んに行われている。さらに、より低侵襲な手術を行うことを目的として、マイクロサージャリには、内視鏡による観察が併用されている。
【０００３】
このような手術用顕微鏡と内視鏡との組み合わせについては、例えば特開平３−１０５３０５公報や、特願平６−５６２３４号等に示されている。前者は、顕微鏡観察、内視鏡観察のいずれにおいても同一の接眼レンズ（表示手段）により観察ができるもので、顕微鏡観察像および、内視鏡観察像の切換え、重畳が行える顕微鏡装置について開示されている。また、後者も、前者と同様に、同一の観察手段（表示手段）により、顕微鏡観察像および、内視鏡観察像の切換え、重畳が行える顕微鏡装置であるが、後者では特にどちらか一方の観察像の一部に、他方の観察像を合成し、挿入させる表示手段を設けた構成について開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際にマイクロサージャリに内視鏡を利用する場合には、顕微鏡観察下の視野内で死角となる範囲を内視鏡によって観察することが主な使用方法となるため、内視鏡の使用時には複雑かつ、微細な三次元構造をなす体腔内深部へ、即ち術部へ内視鏡を正確に位置決めする必要がある。この操作は、当然、周囲の正常組織を侵襲しないように顕微鏡観察下で慎重に行わなければならず、且つ、その時の内視鏡で観察する場所も確認しなければならないので、その操作が難しく、手間が掛かる問題がある。
【０００５】
また、前述した特開平３−１０５３０５号公報の手術用顕微鏡装置では、体腔内での内視鏡のオリエンテーションをつける場合には、顕微鏡観察像と内視鏡観察像を重畳した観察像により行うが、体腔内で同じ場所を観察していても両者の観察像は視点が異なるため、術者は異なる像を重畳した観察像を観察することになる。しかし、このような観察像においては、正確に両者の像を確認することは難しく、有効でないばかりか、各々の観察像における正確な情報さえも得ることが難しくなるおそれもある。
【０００６】
また、特願平６−５６２３４号に記されているように、顕微鏡観察像および内視鏡観察像の何れか一方の観察像（主観察像）の一部に、他方の観察像（補助観察像）を合成し、両者の観察像を表示する表示手段では、主に観察している主観察像の表示画面の一部が常に切欠された状態で保持されることになる。そのため、観察対象部位が主観察像の視野の中心付近に配置されていない場合には合成している他方の補助観察像（小画面）に主観察像の観察対象部位が遮られてしまう場合があるので、それをなくすためには術者が術中にスイッチ操作により合成像の位置や、大きさをいちいち変更する面倒な操作が必要になる問題がある。
【０００７】
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、顕微鏡観察と他の装置による観察とを併用して手術を行う場合に、それらの操作性を向上し、より確実に手術が行える手術用顕微鏡装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、術部を観察するための観察手段と、前記観察手段による画像と異なる画像を取得するための画像取得手段と、前記観察手段による画像と前記画像取得手段による画像を表示するための共通の表示手段と、前記観察手段の観察している術部の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段による検出結果に基いて、前記表示手段における前記画像収得手段による画像の表示位置を変更する表示位置変更手段と、を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置である。
請求項２の発明は、前記観察手段は、手術用顕微鏡によって形成され、前記画像取得手段は、内視鏡によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡装置である。
請求項３の発明は、術部を観察するための観察手段と、前記観察手段による画像と異なる画像を取得するための画像取得手段と、前記観察手段による画像と前記画像取得手段による画像を表示するための共通の表示手段と、前記観察手段の観察している術部の注視点位置を検出する注視点位置検出手段と、前記注視点位置検出手段による検出結果に基いて、前記表示手段における前記画像取得手段による画像の表示位置を変更する表示位置変更手段と、を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置である。
請求項４の発明は、前記観察手段は、手術用顕微鏡によって形成され、前記画像取得手段は、内視鏡、または術前あるいは術中に必要な画像データ信号を出力する機器によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡装置である。
【０００９】
上記構成により、術者は複雑な操作なしに、顕微鏡観察像と、他の観察手段である内視鏡観察像とを同時に観察できる上に、合成された補助観察像の子画面の映像が主観察像の観察対象部位に重なった場合には、自動的にその状態を検知し、主観察像の観察対象部位から外れた位置に子画面の合成位置を移動させるようにしたものである。
【００１０】
【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５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全体の概略構成を示すものである。この手術用顕微鏡装置には手術用顕微鏡（第１の観察手段）１と、この顕微鏡１の観察視野の死角となる領域などを観察するための斜視用内視鏡（第２の観察手段）２とが設けられている。
【００１１】
また、図２は手術用顕微鏡１の全体構成を示すものである。この手術用顕微鏡１には架台３が設けられている。この架台３は、床面を移動自在であるベースプレート４と、このベースプレート４の略中央に立設された支柱５とから構成されている。
【００１２】
さらに、架台３の上端部には多段アーム式の操作アームユニット６が配設されている。この操作アームユニット６には第１〜第３の各アーム７，８，９がそれぞれ設けられている。ここで、第１アーム７は一端が支柱５の上端に軸Ｏ_ａを中心に回動自在に取付けられている。この第１アーム７には図示しない照明用の光源が内蔵されている。
【００１３】
また、第１アーム７の他端には第２アーム８の一端が軸Ｏ_ｂを中心に回動自在に取付けられている。この第２アーム８は上下方向に移動操作を行うリンク機構とバランス調整用のガススプリングとからなるパンタグラフアームによって形成されている。
【００１４】
また、第２アーム８の他端には第３アーム９が軸Ｏ_ｃを中心に回動自在に取付けられている。さらに、この第３アーム９には俯仰アーム１０の基端部が軸Ｏ_ｄを中心として回動自在に取付けられている。この俯仰アーム１０の先端部には手術用顕微鏡１の観察ヘッド１１が軸Ｏ_ｅを中心として回動自在に取付けられている。この観察ヘッド１１には手術用顕微鏡１の鏡体部１２と、接眼光学ユニット（表示手段）１３と、ハンドル１４とがそれぞれ設けられている。そして、この観察ヘッド１１は軸Ｏ_ｄを中心とした鏡体部１２の術者の観察方向に対する前後方向の俯仰と、軸Ｏ_ｅを中心とした術者の左右方向の俯仰とをそれぞれ可能とした状態で支持されている。
【００１５】
更に、操作アームユニット６の各軸Ｏ_ａ〜Ｏ_ｅにおける回動部（関節部）には図３に示す電磁ブレーキ１５が各々設けられている。また、各電磁ブレーキ１５はそれぞれ制御スイッチ１６を介して電源部１７に接続されている。なお、制御スイッチ１６は観察ヘッド１１のハンドル１４に配設されている。さらに、電源部１７は架台３の支柱５に内蔵されている。そして、ハンドル１４の制御スイッチ１６によって各電磁ブレーキ１５のロック、フリーの操作が行われ、鏡体部１２が空間的に自在に位置調整されるように構成されている。
【００１６】
また、手術用顕微鏡１の鏡体部１２には図４に示すように左右の観察光路１８，１９と、左右の観察光路１８，１９に共通の対物レンズ２０とが設けられている。さらに、左側の観察光路１８には変倍光学系２１ａ、結像レンズ２２ａおよびＲＧＢ撮像素子２３ａが対物レンズ２０側から順次配設されている。同様に、右側の観察光路１９には変倍光学系２１ｂ、結像レンズ２２ｂおよびＲＧＢ撮像素子２３ｂが対物レンズ２０側から順次配設されている。なお、ＲＧＢ撮像素子２３ａ，２３ｂは各々図示しない色分解プリズムと、その各色に対応すべくＲ、Ｇ、Ｂの各色の撮像素子が取付けられて構成されている。
【００１７】
また、接眼光学ユニット１３には図１に示すように術者の左右の目に各々対応する観察モニタ２４ａ，２４ｂが設けられている。そして、左目用の観察モニタ２４ａには左目用接眼レンズ２５ａが対向配置され、同様に右目用の観察モニタ２４ｂには右目用接眼レンズ２５ｂが対向配置されている。
【００１８】
また、斜視用内視鏡２には患者の体内に挿入される挿入部２６と、この挿入部２６の手元側の端部に配設された接眼部２７とが設けられている。さらに、斜視用内視鏡２の接眼部２７には斜視用内視鏡２の観察像を撮像するＴＶカメラ２８が図示しないアダプタを介して取付けられている。そして、コントロールユニット３６によって制御されるＴＶカメラ２８によって斜視用内視鏡２の観察画像信号が生成されるようになっている。
【００１９】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡装置には図１に示す電気制御系が設けられている。この電気制御系では手術用顕微鏡１の左右のＲＧＢ撮像素子２３ａ，２３ｂはプロセッサ２９ａ，２９ｂに各々接続されている。これらのプロセッサ２９ａ，２９ｂは、ＲＧＢ撮像素子２３ａ，２３ｂによる信号を画像信号として生成すべく回路構成されている。さらに、両プロセッサ２９ａ，２９ｂ間は信号線３０を介して接続され、左ＲＧＢ撮像素子２３ａ側のプロセッサ２９ａから右ＲＧＢ撮像素子２３ｂ側のプロセッサ２９ｂに同期信号が入力されるようになっている。
【００２０】
また、左ＲＧＢ撮像素子２３ａ側のプロセッサ２９ａには映像信号中の低周波成分のみを抽出するローパスフィルタ回路（以下ＬＰＦと記す）３１およびコンパレータ回路等で構成される画像挿入位置検出回路（観察位置検出手段）３２がそれぞれ接続されている。ここで、ＬＰＦ３１には右ＲＧＢ撮像素子２３ｂ側のプロセッサ２９ｂが接続されているとともに、積分回路、コンパレータ回路からなる低周波成分位置検出回路３３が接続されている。さらに、画像挿入位置検出回路３２には低周波成分位置検出回路３３および後述するモード設定回路３４がそれぞれ接続されている。
【００２１】
そして、左ＲＧＢ撮像素子２３ａからプロセッサ２９ａに伝送された映像信号中の低周波成分のみがローパスフィルタ回路３１によって抽出されて低周波成分位置検出回路３３に入力され、この入力信号にもとづいて低周波成分位置検出回路３３によって低周波成分位置が検出されるようになっている。さらに、この低周波成分位置検出回路３３からの検出信号が画像挿入位置検出回路３２に入力され、この画像挿入位置検出回路３２からモード設定回路３４に顕微鏡観察像の合焦位置を示す画像挿入位置情報が出力されるようになっており、撮像した映像信号を利用する画像挿入位置検出手段が構成されている。
【００２２】
また、左ＲＧＢ撮像素子２３ａ側のプロセッサ２９ａにはスーパーインポーズ回路３５ａが接続されている。同様に、右ＲＧＢ撮像素子２３ｂ側のプロセッサ２９ｂにはスーパーインポーズ回路３５ｂが接続されている。さらに、スーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂには内視鏡用ＴＶカメラ２８のコントロールユニット３６がそれぞれ接続されているとともに、モード設定回路３４がそれぞれ接続されている。
【００２３】
ここで、モード設定回路３４にはハンドル１４の制御スイッチ１６およびモードスイッチ（表示位置変更手段）３７がそれぞれ接続されている。このモードスイッチ３７には、左目用接眼レンズ２５ａおよび右目用接眼レンズ２５ｂを通して観察モニタ２４ａ，２４ｂの画像を観察して術部Ｏの立体観察を行う際に図５（Ａ）に示す接眼光学ユニット１３の表示画面３８に表示される複数の表示モードを選択する複数の操作スイッチが設けられている。例えば、本実施の形態では次の表１の表示モード一覧に示すように“０”、“１”、“２”の各表示モードを選択して後述する観察モードとスーパーインポーズすべく内視鏡２による観察画像の大きさを選択する３つの操作スイッチが設けられている。
【００２４】
【表１】

【００２５】
そして、モード設定回路３４にはこのモードスイッチ３７の各操作スイッチからの信号出力およびハンドル１４の制御スイッチ１６からの信号出力がそれぞれ入力されるようになっている。このモード設定回路３４によってスーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂに選択されたモード信号を送信するロジック回路が構成されている。
【００２６】
さらに、スーパーインポーズ回路３５ａにはプロセッサ２９ａからの顕微鏡観察用の映像信号と、内視鏡用ＴＶカメラ２８のコントロールユニット３６からの内視鏡２の観察用の映像信号が入力されるようになっている。そして、このスーパーインポーズ回路３５ａはモード設定回路３４から出力される制御信号に応じて、スーパーインポーズする斜視用内視鏡２の画像信号の縮小処理を行う図示しない画像信号処理回路と、その縮小された斜視用内視鏡２の観察画像を顕微鏡１の観察用画像信号にスーパーインポーズするための図示しない合成処理回路とから構成されている。なお、他方のスーパーインポーズ回路３５ｂについても同様であり、ここでの説明は省略する。
【００２７】
また、一方のスーパーインポーズ回路３５ａからの画像信号は術者の左目用観察モニタ２４ａに入力されるとともに、他方のスーパーインポーズ回路３５ｂからの画像信号が術者の右目用の観察モニタ２４ｂに入力されるようになっている。そして、各モニタ２４ａ，２４ｂに表示される画像が接眼レンズ２５ａ，２５ｂを経て術者の左右の目に各々目視されるようになっている。
【００２８】
次に、上記構成の手術用顕微鏡装置の作用について説明する。まず、手術用顕微鏡装置の使用時には図４に示すように手術用顕微鏡１と斜視用内視鏡２とが組合わせて使用される。
【００２９】
ここで、手術用顕微鏡１によって得られる術部Ｏの観察画像は鏡体部１２の対物レンズ２０から左右の観察光路１８，１９に導かれる。そして、対物レンズ２０から左側の観察光路１８に導かれた観察画像は変倍光学系２１ａ、結像レンズ２２ａにより左側のＲＧＢ撮像素子２３ａに導かれて撮像され、プロセッサ２９ａにより、顕微鏡観察用の左目画像信号として生成される。同様にして、対物レンズ２０から右側の観察光路１９に導かれた観察画像は変倍光学系２１ｂ、結像レンズ２２ｂにより右側のＲＧＢ撮像素子２３ｂに導かれて撮像され、プロセッサ２９ｂにより、顕微鏡観察用の右目画像信号として生成される。
【００３０】
また、斜視用内視鏡２による観察像は、ＴＶカメラ２８により撮像され、コントロールユニット３６にて内視鏡観察用の画像信号が生成される。このとき、斜視用内視鏡２からは主に手術用顕微鏡１によって得られる術部Ｏの観察画像の死角となる部分Ｏ´の観察像が観察される。
【００３１】
そして、顕微鏡観察を用いて手術を行う場合、術者はモードスイッチ３７の操作スイッチによって例えば表１に示す表示モード一覧に示した“０”の顕微鏡画像のみの表示モードを選択する。この時、モード設定回路３４からは、スーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂに表示モード“０”の信号が送られる。
【００３２】
この場合、スーパーインポーズ回路３５ａでは、プロセッサ２９ａからの顕微鏡観察用の映像信号のみを接眼光学ユニット１３の左目用の観察モニタ２４ａに出力し、表示させる。同様に、スーパーインポース回路３５ｂでも、プロセッサ２９ｂからの顕微鏡観察用の画像信号のみを右目用の観察モニタ２４ｂに表示させる。そして、術者は、左目で左目用の接眼レンズ２５ａを通して観察モニタ２４ａの画像を観察し、同時に右目で右目用の接眼レンズ２５ｂを通して観察モニタ２４ｂの画像を観察することにより、術部Ｏの立体観察を行うことができる。
【００３３】
また、俯仰アーム１０のハンドル１４を支持した状態で、制御スイッチ１６をＯＮ操作することにより、手術用顕微鏡１の鏡体部１２を支持する操作アームユニット６のすべてのアームの関節に設けられている電磁ブレーキ１５がフリー状態になる。この状態で、術者は、術部Ｏを観察するために鏡体部１２を空間的に任意の位置に移動させることができる。そして、制御スイッチ１６をＯＦＦ操作することにより、前述のすべての電磁ブレーキ１５がロック状態に切換え操作され、鏡体部１２の位置固定が行われる。
【００３４】
また、術者が手術用顕微鏡１による顕微鏡観察の死角となる部分Ｏ´を観察したい場合には斜視用内視鏡２による観察画像が用いられる。この場合には、モードスイッチ３７の操作スイッチによって“１”の表示モードが選択される。このときには次に説明する通り、画像挿入位置検出回路３２による画像挿入位置の検出作用が行われる。
【００３５】
このときの画像挿入位置検出回路３２による画像挿入位置の検出作用を次に説明する。まず、左ＲＧＢ撮像素子２３ａ側のプロセッサ２９ａによる映像信号からＬＰＦ３１により、映像における観察点でない位置情報として映像信号中の低周波成分のみが抽出される。ここで、抽出された映像信号中の低周波成分は低周波成分位置検出回路３３の積分回路、コンパレータ回路により２値化変換されたのち、画像挿入位置検出回路３２によってプロセッサ２９ａからの同期信号に従い、映像信号中の低周波成分の位置が判定される。そして、この位置情報が画像挿入位置検出回路３２から顕微鏡観察像の合焦位置を示す画像挿入位置信号としてモード設定回路３４に出力される。
【００３６】
さらに、画像挿入位置検出回路３２から出力される画像挿入位置信号に従いモード設定回路３４からスーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂに制御信号が出力される。
【００３７】
また、この動作は、モード設定回路３４に接続されるハンドル１４の制御スイッチ１６からの信号により手術用顕微鏡１の鏡体部１２の位置を変更する操作の終了時毎に繰り返し実施される。なお、手術用顕微鏡１の鏡体部１２を全く操作しない場合は画像挿入位置検出回路３２から出力される画像挿入位置信号が変化したとしてもモード設定回路３４からはスーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂに制御信号が出力されることが防止され、画像挿入位置の変更が停止されることにより、術中、必要以上に接眼光学ユニット１３の表示画面３８の切換え動作が行われることが防止されている。
【００３８】
また、一方のスーパーインポーズ回路３５ａでは次のスーパーインポーズ処理が行われる。まず、画像信号処理回路により、コントロールユニット３６から伝送される斜視用内視鏡２による観察用の画像信号を縮小処理する。続いて、画像挿入位置検出回路３２からの情報にもとづいて検出される顕微鏡観察像の合焦位置と重ならない部分に斜視用内視鏡２の観察画像の表示位置を決定する。そして、合成処理回路によりプロセッサ２９ａからの顕微鏡観察用の画像信号にスーパーインポーズを行い、図５（Ａ）に示す接眼光学ユニット１３の表示画面３８に手術用顕微鏡１による顕微鏡観察視野が表示される親画面３８ａと、この親画面３８ａの一部に斜視用内視鏡２の観察画像が表示される子画面３８ｂとを同時に表示させる親子画面が形成される。
【００３９】
このとき、同時に他方のスーパーインポーズ回路３５ｂでも同様のスーパーインポーズ処理が行われる。すなわち、プロセッサ２９ｂからの顕微鏡観察用の画像信号に対し、内視鏡観察による画像の大きさを縮小処理した内視鏡画像の表示位置を画像挿入位置検出回路３２からの情報により、決定し、合成処理回路によりプロセッサ２９ｂからの顕微鏡観察用の画像信号にスーパーインポーズを行い、図５（Ａ）に示す親子画面が形成される。そのため、術者は、図５（Ａ）に示す接眼光学ユニット１３の親画面３８ａに表示される顕微鏡観察画像による術部Ｏの立体視を行いながら、接眼光学ユニット１３の子画面３８ｂに表示される内視鏡観察による画像、すなわち術部Ｏの観察画像の死角となる部分Ｏ´の観察像を同時に観察することができる。
【００４０】
また、手術が進行するに従って、観察部位は少しずつ体腔内に進んで行くが、術者はそれに従い手術用顕微鏡１の鏡体部１２の位置を移動させる操作を行う。この鏡体部１２の移動操作時には手術用顕微鏡１の鏡体部１２に取り付けられている図示しない焦準機構を、図示しないフットスイッチにより操作するか、鏡体部１２に設けられたハンドル１４の制御スイッチ１６を操作することにより、各アームに設けられている電磁クラッチ１６を解除し、鏡体部１２の位置を変更することにより術部Ｏの位置の変化に対応していく。
【００４１】
この時、画像挿入位置検出回路３２は、画像挿入位置信号をモード設定回路３４に出力しているため、図５（Ｂ）に示すように親画面３８ａの顕微鏡観察画像の合焦中心Ｐがスーパーインポーズされた子画面３８ｂの内視鏡観察画像の影になる位置（同図中で接眼光学ユニット１３の表示画面３８の右上位置）まで移動する場合には、予めスーパーインポーズ回路３５ａ，３５ｂによって親画面３８ａの顕微鏡観察画像の一部にスーパーインポーズされた子画面３８ｂの内視鏡観察画像の表示位置を図５（Ｃ）に示すように親画面３８ａの顕微鏡観察画像の合焦中心Ｐがスーパーインポーズされた子画面３８ｂの内視鏡観察画像の影にならない位置（同図中で表示画面３８の左上位置）に変更することができる。そのため、術者は常にスーパーインポーズされた子画面３８ｂの内視鏡画像に邪魔されることなく親画面３８ａの顕微鏡観察画像を観察することができる。
【００４２】
さらに、顕微鏡観察下において斜視用内視鏡２の位置決め操作を慎重に行い、観察部位を決定したのち、次にモードスイッチ３７で表示モード“２”の表示モードが選択され、内視鏡画像と顕微鏡画像とを反転させるモード設定が行われる。
【００４３】
この場合、スーパーインポーズ回路３５ａでは、モード設定回路３４からの信号によって、プロセッサ２９ａからの顕微鏡観察画像を、画像信号処理回路により縮小処理し、合成処理回路によりコントロールユニット３６からの内視鏡観察用の画像信号にスーパーインポーズを行い、観察モニタ２４ａに表示させる。同時に、スーパーインポーズ回路３５ｂでも同様に、コントロールユニット３６からの内視鏡観察用の画像信号に対し、プロセッサ２９ｂからの顕微鏡観察用の画像信号を画像信号処理回路により縮小処理したのち、合成処理回路によりスーパーインポーズして観察モニタ２４ｂに表示させる。
【００４４】
これにより術者は、接眼光学ユニット１３の表示画面３８の親画面３８ａの視野の一部に常に表示される子画面３８ｂの顕微鏡観察画像を確認しながら、親画面３８ａに表示される内視鏡２による観察画像を同時に観察することができる。
【００４５】
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、術者はモードスイッチ３７の操作による簡単なモード変更により手術用顕微鏡１の顕微鏡画像による術部Ｏの立体観察と、斜視用内視鏡２による顕微鏡観察の死角部分Ｏ´の画像観察が行えるばかりでなく、手術用顕微鏡１の顕微鏡画像による立体観察を行いながら斜視用内視鏡２の観察画像を同時に観察できるので、斜視用内視鏡２の位置決め操作を手術用顕微鏡１の顕微鏡画像観察下において高精度に実施できる。そのため、手術用顕微鏡１の顕微鏡観察と他の装置である斜視用内視鏡２による観察とを併用して手術を行う場合に、それらの操作性を向上し、より確実に手術を行うことができる。
【００４６】
また、刻々と変化する術部Ｏにおいて、接眼光学ユニット１３の表示画面３８の子画面３８ｂに表示される常に位置決めされた斜視用内視鏡２の観察像がメインである親画面３８ａに表示される顕微鏡観察像を妨げない位置に自動的に配置されるため、術者は手術の進行を妨げる子画面３８ｂの内視鏡像の表示位置変更のスイッチ操作を行う必要がなくなり、手術自体に集中することができる。このため、手術時間の短縮、ならびに手術の安全性の向上を図ることができる。
【００４７】
さらに、手術用顕微鏡１の顕微鏡観察下の手術において、特に内視鏡２などの第２の観察手段を併用する場合に、内視鏡２により観察すべき位置のアライメント操作を行うことが必要であるが、上記構成により、顕微鏡１の観察視野内にて内視鏡２による観察像を同時に観察できるばかりでなく、煩わしい操作が必要最小限で行える。
【００４８】
なお、本実施の形態では単眼の斜視用内視鏡２を手術用顕微鏡１と組合わせて使用した場合について例に挙げて示したが、これに代えて立体視用内視鏡や、直視内視鏡を使用してもよい。
【００４９】
また、図６乃至図８（Ｄ）は本発明の第２の実施の形態を示すものである。図６は本実施の形態における手術用顕微鏡装置全体の概略構成を示すものである。この手術用顕微鏡装置には手術用顕微鏡（第１の観察手段）４１と、この顕微鏡４１の観察視野の死角となる領域などを観察するための斜視用内視鏡（第２の観察手段）４２とが設けられている。
【００５０】
ここで、手術用顕微鏡４１には第１の実施の形態と同じ構成の架台３の操作アームユニット６によって空間的に位置自在に移動可能に支持された観察ヘッド１１が設けられている。この観察ヘッド１１の鏡体部１２には左右の観察光路４３，４４と、左右の観察光路４３，４４に共通の対物レンズ４５とが設けられている。
【００５１】
さらに、左側の観察光路４３には変倍光学系４６ａ、第１のレンズ４７ａ、第２のレンズ４８ａが対物レンズ４５側から順次配設されている。同様に、右側の観察光路４４には変倍光学系４６ｂ、第１のレンズ４７ｂ、第２のレンズ４８ｂが対物レンズ４５側から順次配設されている。
【００５２】
ここで、左側の観察光路４３の第１のレンズ４７ａは変倍光学系４６ａからの像を第１のレンズ４７ａと第２のレンズ４８ａとの間のＱ_ａ位置に結像させるように構成されている。また、第２のレンズ４８ａは、その像をアフォーカルに戻すように設けられている。このＱ_ａの位置は、物体面と共役な位置に設定されている。
【００５３】
さらに、右側の観察光路４４の第１のレンズ４７ｂおよび第２のレンズ４８ｂも同様に配置されている。すなわち、第１のレンズ４７ｂは変倍光学系４６ｂからの像を第１のレンズ４７ｂと第２のレンズ４８ｂとの間のＱ_ｂ位置に結像させるように構成されている。また、第２のレンズ４８ｂは、その像をアフォーカルに戻すように設けられている。このＱ_ｂの位置は、物体面と共役な位置に設定されている。そして、第１のレンズ４７ｂと第２のレンズ４８ｂとの間のＱ_ｂ位置に液晶シャッタ４９が配置されている。
【００５４】
この液晶シャッタ４９には図７（Ｂ）に示すように右側の観察光路４４の光束径Ｌより大きなシャッタ板４９ａが設けられている。このシャッタ板４９ａには図７（Ｂ）中に斜線部Ａで示す小さな第１の領域４９ｂと、斜線部Ｂで示す大きな第２の領域４９ｃとが設けられている。そして、これらの第１の領域４９ｂと、第２の領域４９ｃとは独立にＯＮ状態（光透過状態）と、ＯＦＦ状態（光遮蔽状態）とに切換え操作可能になっている。
【００５５】
さらに、観察ヘッド１１には一回結像タイプの接眼鏡筒（表示手段）５０が設けられている。この接眼鏡筒５０の左側光路には術者の左目５１ａに対応する左目用接眼レンズ５２ａが設けられている。同様に、接眼鏡筒５０の右側光路には術者の右目５１ｂに対応する右目用接眼レンズ５２ｂが設けられている。
【００５６】
また、左側観察光路４３には左目用の接眼レンズ５２ａと第２のレンズ４８ａとの間にプリズム５３が介設されている。さらに、右側観察光路４４には右目用の接眼レンズ５２ｂと第２のレンズ４８ｂとの間にビームスプリッタ５４が介設されている。これらのプリズム５３およびビームスプリッタ５４は光路切換え部材５５により、それぞれの観察光軸上で、それぞれ独立に挿脱自在に支持されている。
【００５７】
また、右側観察光路４４内に挿入されたビームスプリッタ５４の側方にはリレーレンズ５６およびミラー５７がそれぞれ左側観察光路４３内に挿入されたプリズム５３および右側観察光路４４内に挿入されたビームスプリッタ５４に対して左右の各観察光路４３，４４の光軸方向と直交する光軸方向に沿って離間対向配置されている。
【００５８】
さらに、ビームスプリッタ５４側からの光がミラー５７によって反射される方向には３倍速モニタ５８が離間対向配置されている。そして、この３倍速モニタ５８とミラー５７との間にはＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９およびレンズ６０が順次介設されている。
【００５９】
また、３倍速モニタ５８は垂直周波数１８０Ｈｚの白黒モニタである。そして、ＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９はこの３倍速モニタ５８のモニタ面に配設されている。
【００６０】
さらに、ＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９には液晶カラーシャッタ駆動回路６１が接続されている。そして、ＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９はこの液晶カラーシャッタ駆動回路６１から供給される図７（Ａ）に示すカラーシャッタ駆動信号により、時分割でＲ、Ｇ、Ｂの色付けをするように構成されている。なお、液晶カラーシャッタ５９は３倍速モニタ５８の表示画像を投影する光路上で、光路切換え部材５５により、挿脱自在に支持されている。
【００６１】
そして、３倍速モニタ５８により表示された画像は、液晶カラーシャッタ５９、レンズ６０、ミラー５７、リレーレンズ５６を経てビームスプリッタ５４に入射されたのち、このビームスプリッタ５４で反射された光成分が対物レンズ４５から右側観察光路４４内の変倍光学系４６ｂ、第１のレンズ４７ｂ、液晶シャッタ４９、第２のレンズ４８ｂを経て導光される光束と合成された状態で、一回結像タイプの接眼鏡筒５０の右側光路に入射され、赤外光のみを全反射するダイクロイックミラー６２、右目用接眼レンズ５２ｂを経て術者の右目５１ｂに入射されるようになっている。
【００６２】
また、ビームスプリッタ５４に入射された３倍速モニタ５８の画像の光束の一部は、このビームスプリッタ５４を透過してプリズム５３に入射するように構成されている。そして、プリズム５３に入射された光束は、一回結像タイプの接眼鏡筒５０の左側光路に入射され、左目用の接眼レンズ５２ａを経て術者の左目５１ａに入射されるように構成されている。
【００６３】
また、接眼鏡筒５０の右側光路には右目用の接眼レンズ５２ｂとビームスプリッタ５４との間にダイクロイックミラー６２が介設されている。さらに、右側光路上の光がダイクロイックミラー６２で反射される方向には術者の右目５１ｂに右目用接眼レンズ５２ｂを介して赤外光を投影する赤外光投影用のＩＲ−ＬＥＤ６３が配設されている。このＩＲ−ＬＥＤ６３とダイクロイックミラー６２との間には投影レンズ６４、第１のハーフミラー６５、第２のハーフミラー６６が順次介設されている。
【００６４】
また、ＩＲ−ＬＥＤ６３とダイクロイックミラー６２との間の光路上の光が第１のハーフミラー６５によって反射される方向には術者の右目５１ｂの角膜に赤外光が投影された際の水晶体後面の反射によるプルキンエ効果像をとらえるための２次元半導***置検出素子としての第１のＰＳＤ（ポジション・センシティブ・ライトディテクタ）６７が配設されている。なお、この第１のＰＳＤ６７と第１のハーフミラー６５との間にはレンズ６８が介設されている。
【００６５】
同様に、ＩＲ−ＬＥＤ６３とダイクロイックミラー６２との間の光路上の光が第２のハーフミラー６６によって反射される方向には第２のＰＳＤ６９が配設されている。なお、この第２のＰＳＤ６９と第２のハーフミラー６６との間にはレンズ７０が介設されている。
【００６６】
ここで、第１のＰＳＤ６７、第２のＰＳＤ６９は右目５１ｂの虹彩部分と共役な位置に配置されている。そして、右目５１ｂの角膜に赤外光が投影された際の水晶体後面の反射によるプルキンエ効果像はダイクロイックミラー６２、ハーフミラー６６、ハーフミラー６５、レンズ６８を通して第１のＰＳＤ６７に、同様に、ダイクロイックミラー６２、ハーフミラー６６、レンズ７０を通して第２のＰＳＤ６９に入射され、瞳孔中心を検出するようになっている。
【００６７】
また、斜視用内視鏡４２には患者の体内に挿入される挿入部７１と、この挿入部７１の手元側の端部に配設された接眼部７２とが設けられている。さらに、斜視用内視鏡４２の接眼部７２には斜視用内視鏡４２の観察像を撮像するＴＶカメラ７３が図示しないアダプタを介して取付けられている。そして、コントロールユニット７４によって制御されるＴＶカメラ７３によって斜視用内視鏡４２の観察画像信号が生成されるようになっている。
【００６８】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡装置では第１の実施の形態と同様に接眼鏡筒５０の左目用接眼レンズ５２ａおよび右目用接眼レンズ５２ｂを覗いた際に形成される表示画面に表示される複数種類の観察画像の表示モードを選択する図示しないスイッチを備えるモードスイッチ８１が設けられている。このモードスイッチ８１には前述した第１の実施の形態で示した３モードの表示モード（表１に示す“０”、“１”、“２”の各表示モード）の他に、図７（Ｄ）または図７（Ｅ）に示すように顕微鏡観察視野８２内にデータ画像８３を重畳させた状態で表示する“データオン”モードを選択するデータオンモード選択機能が新たに設けられている。そして、このモードスイッチ８１では第１の実施の形態と同様の３モードの表示モードと、“データオン”モードとの計４モードの表示モードのうちから所望の表示モードが選択が可能になっている。
【００６９】
さらに、このモードスイッチ８１はフットスイッチ８５に内蔵されている。このフットスイッチ８５は図２に示す顕微鏡４１の支柱５内に配設されたマルチプレクサ８６に接続されている。
【００７０】
また、マルチプレクサ８６にはコントロールユニット７４と、術前あるいは術中に必要な神経モニタ機器、ＭＲＩもしくはＣＴ等の機器からの画像データ信号を蓄えている画像メモリ８７と、イメージスキャナ８８と、光路切換え駆動回路８９と、スーパーインポーズ回路９０とがそれぞれ接続されている。そして、マルチプレクサ８６はモードスイッチ８１からの信号に応じてコントロールユニット７４から伝送される内視鏡４２からの観察画像信号を供給するとともに、画像メモリ８７と、光路切換え駆動回路８９にモードスイッチ８１からの信号に対応した駆動信号を供給する回路によって形成されている。
【００７１】
ここで、画像メモリ８７にはイメージスキャナ８８が接続されている。そして、イメージスキャナ８８から出力される画像信号がデータ化され、画像メモリ８７に蓄積されるようになっている。
【００７２】
さらに、光路切換え駆動回路８９は光路切換え部材５５に接続されている。そして、光路切換え部材５５は光路切換え駆動回路８９から駆動信号にもとづいてプリズム５３、ビームスプリッタ５４、ＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９がそれぞれ独立に各光路内に挿脱操作されるようになっている。
【００７３】
また、スーパーインポーズ回路９０はマルチプレクサ８６を介して入力されるモードスイッチ８１からの出力信号に応じて表示する画像の種類と大きさを変える図示しない画像縮小処理回路から構成されている。このスーパーインポーズ回路９０にはＲＧＢデコーダ９１と、液晶シャッタ駆動回路９２と、注視点演算回路９３とがそれぞれ接続されている。さらに、スーパーインポーズ回路９０にはＲＧＢデコーダ９１を介してコンバータ９４が接続されている。このコンバータ９４には３倍速モニタ５８および液晶カラーシャッタ駆動回路６１がそれぞれ接続されている。
【００７４】
そして、スーパーインポーズ回路９０から出力される画像信号はＲＧＢデコーダ９１を介してコンバータ９４に入力されるようになっている。また、コンバータ９４からのシリアルＲＧＢ画像信号が３倍速モニタ５８に入力されるようになっている。
【００７５】
さらに、ＲＧＢデコーダ９１はスーパーインポーズ回路９０から出力される画像信号がコンポジット信号である場合には、ＲＧＢ画像信号に変換するように構成されている。また、コンバータ９４はＲＧＢデコーダ９１からのＲＧＢ画像信号を図７（Ａ）に示すシリアルＲＧＢ画像信号に変換すべく図示しない画像信号圧縮処理回路と、図示しないスイッチング回路と、液晶カラーシャッタ駆動回路６１を介してＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９を制御する図示しない液晶コントロール回路とから構成されている。
【００７６】
また、液晶シャッタ駆動回路９２には液晶シャッタ４９が接続されている。この液晶シャッタ４９はモードスイッチ８１からの制御信号に応じてコントロールされる図示しない液晶コントロール回路を備えている。
【００７７】
また、注視点演算回路９３には注視点検出回路（観察位置検出手段）９５が接続されている。この注視点検出回路９５にはＩＲ−ＬＥＤ６３、第１のＰＳＤ６７および第２のＰＳＤ６９がそれぞれ接続されている。
【００７８】
次に、上記構成の手術用顕微鏡装置の作用について説明する。まず、手術用顕微鏡装置の使用時には第１の実施の形態と同様に手術用顕微鏡４１と斜視用内視鏡４２とが組合わせて使用される。
【００７９】
そして、術者が顕微鏡観察を行う場合には、モードスイッチ８１によって“０”モードが選択され、顕微鏡観察のみの表示モードが設定される。この時、マルチプレクサ８６はスーパーインポーズ回路９０にモードスイッチ８１からの出力信号は伝達するが、その他の映像信号は出力しない。さらに、マルチプレクサ８６からは光路切換え駆動回路８９にも駆動信号を出力しないため、光路切換え部材５５は図８（Ａ）に示す初期状態で保持される。このとき、プリズム５３およびビームスプリッタ５４は左右の顕微鏡観察光路４３，４４から外れた位置で保持されるとともに、液晶カラーシャッタ５９も３倍速モニタ５８とミラー５７との間の光路から外れた位置で保持される。
【００８０】
そして、この状態ではコントロールユニット７４からの内視鏡画像はマルチプレクサ８６からスーパーインポーズ回路９０へ出力されない状態で保持される。さらに、液晶シャッタ駆動回路９２には図７（Ｂ）に示すように液晶シャッタ４９の第１の領域４９ｂと、第２の領域４９ｃとを共にＯＮ状態で保持する制御信号が出力され、液晶シャッタ駆動回路９２によって液晶シャッタ４９が第１の領域４９ｂと、第２の領域４９ｃとを共にＯＮ状態（光透過状態）で保持する状態に駆動される。
【００８１】
そのため、手術用顕微鏡４１による術部Ｏの観察像は対物レンズ４５から左側の観察光路４３の変倍光学系４６ａ、第１のレンズ４７ａ、第２のレンズ４８ａを経て一回結像タイプの接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａにより結像される。さらに、この術部Ｏの観察像は同時に、対物レンズ４５から右側の観察光路４４の変倍光学系４６ｂ、第１のレンズ４７ｂ、液晶シャッタ４９、第２のレンズ４８ｂおよびダイクロイックミラー６２を経て一回結像タイプの接眼鏡筒５０の右側接眼レンズ５２ｂにより結像される。そのため、術者が接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを同時に覗くことにより、手術用顕微鏡４１による術部Ｏの立体観察を行うことができる。
【００８２】
また、術者が斜視用内視鏡４２による観察を行う場合には、まずモードスイッチ８１により“１”モードが選択され、一部内視鏡観察の表示モードが設定される。このとき、マルチプレクサ８６はモードスイッチ８１からの信号によりスーパーインポーズ回路９０にモードスイッチ８１からの出力信号とコントロールユニット７４から送られる斜視用内視鏡４２の観察画像とを出力し、光路切換え駆動回路８９に“１”モードの一部内視鏡観察の表示モードに対応する駆動信号を出力する。
【００８３】
これにより、光路切換え部材５５は図８（Ｂ）に示すように液晶カラーシャッタ５９を３倍速モニタ５８とミラー５７との間の光路内に挿入して３倍速モニタ５８の画像表示面に配置した状態で、かつビームスプリッタ５４を右側観察光路４４中に挿入する状態に駆動される。なお、プリズム５３は左側観察光路４３から外れた位置で保持される。
【００８４】
また、スーパーインポーズ回路９０はマルチプレクサ８６を経由したモードスイッチ８１からの信号により、画像縮小処理回路にてコントロールユニット７４からの斜視用内視鏡４２の観察画像の縮小処理を行う。
【００８５】
さらに、スーパーインポーズ回路９０からの出力信号にもとづいて液晶シャッタ駆動回路９２が駆動される。このとき、図７（Ｂ）に示す液晶シャッタ４９のシャッタ板４９ａのうち斜線部Ｂの第２の領域４９ｃのみをＯＮ状態（光透過状態）、斜線部Ａの第１の領域４９ｂはＯＦＦ状態（光遮蔽状態）に切換え操作する制御信号が液晶シャッタ駆動回路９２に出力され、液晶シャッタ４９が駆動される。
【００８６】
また、スーパーインポーズ回路９０から出力された“１”の表示モードの画像信号は、ＲＧＢデコーダ９１でＲＧＢ画像信号に変換されたのち、コンバータ９４によって図７（Ａ）に示す垂直周波数１８０ＨｚのシリアルＲＧＢ画像信号に変換される。そして、この信号がコンバータ９４から３倍速モニタ５８に入力され、３倍速モニタ５８に表示される。このとき、３倍速モニタ５８で表示される画像はＲＧＢ画像信号の各色の画像の輝度分であり、白黒画像である。
【００８７】
さらに、コンバータ９４のＲＧＢ液晶コントロール回路により、３倍速モニタ５８に表示されるシリアルＲＧＢ画像信号に対応して液晶カラーシャッタ駆動回路６１が駆動され、３倍速モニタ５８で表示される白黒画像にＲ、Ｇ、Ｂの色付けを行う次の色付け操作が行なわれる。このとき、液晶カラーシャッタ駆動回路６１からはＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９に図７（Ａ）に示す通りＲＧＢの３色に対応するカラーシャッタ駆動信号が出力される。そして、３倍速モニタ５８に表示される表示画像Ｒ１に応じてＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９が“Ｒ”（ＲＥＤ）の発色となる。そのため、この場合には３倍速モニタ５８に表示される表示画像Ｒ１がＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９を通してレンズ６０側に導かれる際にＲ色に着色され、Ｒ色の内視鏡画像が形成される。
【００８８】
ここで、液晶カラーシャッタ５９は図７（Ａ）に示すカラーシャッタ駆動信号のタイミングで駆動されているため、以下、Ｇ色の内視鏡画像およびＢ色の内視鏡画像も同様に順次形成される。そのため、３倍速モニタ５８で表示された白黒の内視鏡画像（ＲＧＢ画像信号の各色の画像の輝度分）が液晶カラーシャッタ５９を透過する際にＲＧＢの３色に着色される動作がカラーシャッタ駆動信号のタイミングに同期して順次繰り返されるので、この液晶カラーシャッタ５９を透過した内視鏡画像によってカラー映像が形成される。
【００８９】
さらに、液晶カラーシャッタ５９を透過して形成されたカラー映像の内視鏡画像はレンズ６０、ミラー５７、リレーレンズ５６を経てビームスプリッタ５４に入射される。ここで送られるカラー映像の内視鏡画像は上記レンズ系とビームスプリッタ５４により、液晶シャッタ４９の斜線部Ａの第１の領域４９ｂに対応する位置に挿入される。そのため、術者が接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを同時に覗いた際に、図７（Ｃ）に示すように顕微鏡観察視野８２内の斜線部Ｃにカラー映像の内視鏡画像が挿入された状態で、手術用顕微鏡４１による術部Ｏの立体観察と、カラー映像の内視鏡画像の観察とを同時に行うことができる。このとき、手術用顕微鏡４１による術部Ｏの顕微鏡観察像は液晶シャッタ４９により、挿入された内視鏡観察像に対応する部分（シャッタ板４９ａのうち斜線部Ａの第１の領域４９ｂ）は光束が遮蔽されているので、挿入された内視鏡観察画像が無理なく観察される。
【００９０】
さらに、この“１”モードである一部内視鏡観察の表示モードでの手術用顕微鏡４１による術部Ｏの立体画像と、カラー映像の内視鏡画像の同時観察中、観察ヘッド１１の鏡体部１２に内蔵されたＩＲ−ＬＥＤ６３より発光された赤外光は、投影レンズ６４によりハーフミラー６５，６６、ダイクロイックミラー６２、接眼レンズ５２ｂを経て術者の右目５１ｂの角膜に投影され、水晶体後面の反射によるプルキンエ効果像を引き起こし、再び、接眼レンズ５２ｂを介して、ダイクロイックミラー６２、ハーフミラー６６、レンズ７０を経て２次元半導***置検出素子としてのＰＳＤ６９に入射される。
【００９１】
このとき、接眼レンズ５２ｂおよびダイクロイックミラー６２を経てハーフミラー６６に導光されたプルキンエ効果像の一部はハーフミラー６６を透過する。そして、この透過光はハーフミラー６５側に導かれた後、このハーフミラー６５で反射されてレンズ６８を経て同様にＰＳＤ６７に入射される。これにより、術者の右目５１ｂの瞳孔中心が検出される。
【００９２】
また、ＰＳＤ６７，６９からの検出信号は注視点検出回路９５に入力される。そして、この注視点検出回路９５でプルキンエ効果像と瞳孔中心の検出データから術者の注視点を算出するステップＳ１の処理が行われる。さらに、この注視点検出回路９５からの出力信号は注視点演算回路９３に入力される。そして、この注視点演算回路９３で注視点が観察視野内のどの位置にあるかを判定するステップＳ２の処理が行われる。
【００９３】
具体的に説明すると図７（Ｃ）の顕微鏡観察視野８２内のＤ点の部分が注視点となる場合の様に、顕微鏡観察視野８２内の斜線部Ｃに挿入されているカラー映像の内視鏡画像のスーパーインポーズ画面と注視点Ｄとの間が離れている場合にはその位置関係の情報をそのまま次のステップ３に伝達する処理が行われる。
【００９４】
また、顕微鏡観察視野８２内のＥ点の部分が注視点となる場合の様に、斜線部Ｃのスーパーインポーズ画面と注視点Ｅとの間が比較的近い場合にはスーパーインポーズ画面が注視点Ｅの邪魔になると判断した上で、ステップ３に移行する処理が行われる。さらに、斜線部Ｃのスーパーインポーズ画面を注視していると判断した場合にはその情報をステップ３に伝達する処理が行われる。
【００９５】
そして、ステップＳ３において一定期間の停留により、スーパーインポーズ画面が術者の注視点の邪魔になるか否かが最終判定される。ここで、最終判定がＮＯの時、即ちスーパーインポーズ画面と注視点との間が離れている状態と判断された場合と、ＹＥＳでもＮＯでもない場合、即ちスーパーインポーズ画面と注視点とが重なり、スーパーインポーズ画面を注視している状態と判断された場合はステップＳ１に戻る。
【００９６】
また、最終判定がＹＥＳの時、即ちスーパーインポーズ画面と注視点との間が近く、スーパーインポーズ画面が注視点の邪魔になると判断された場合には次のステップＳ４に移り、注視点演算回路９３からスーパーインポーズ回路９０に挿入された内視鏡観察画像の表示位置を変更する制御信号が出力される。この場合には現在、図７（Ｃ）に示すように顕微鏡観察視野８２内の右上角部に配置された斜線部Ｃに挿入されているカラー映像の内視鏡画像のスーパーインポーズ画面が顕微鏡観察視野８２内の右上角部以外の位置、例えば顕微鏡観察視野８２内の左上角部、或いは左下角部等のように斜線部Ｃのスーパーインポーズ画面と注視点Ｅとが離れる位置に移動された状態で表示される。このため、術者は常にスーパーインポーズされた内視鏡画像に邪魔されることなく顕微鏡観察画像を観察することができる。
【００９７】
また、術者が術中に監視している神経モニタの波形や、術前あるいは術中のＣＴ、ＭＲＩ等のデータ画像８３を顕微鏡観察視野８２内に合成して合わせて観察する場合には術者はモードスイッチ８１を操作して“データオン”モードを選択する。このとき、画像メモリ８７には予めイメージスキャナ８８を用いてデータ化された画像信号が複数蓄えられている。そして、モードスイッチ８１によりフットスイッチ８５の機能が顕微鏡操作から画像変更に切換えられる。この場合にはフットスイッチ８５から信号を受けたマルチプレクサ８６は、スーパーインポーズ回路９０に画像メモリ８７に蓄えられている画像データ信号を出力し、光路切換え駆動回路８９に、モードスイッチ８１で選択された“データオン”モードに対応する駆動信号を出力する。
【００９８】
また、光路切換え駆動回路８９より駆動信号を受け取った光路切換え部材５５は、図８（Ｃ）に示すようにビームスプリッタ５４のみを右側顕微鏡観察光路４４に挿入した状態に駆動される。
【００９９】
さらに、スーパーインポーズ回路９０はマルチプレクサ８６を経由したモードスイッチ８１からの信号により、画像縮小処理回路にてマルチプレクサ８６からのデータ画像の縮小処理を行う。このとき、液晶シャッタ駆動回路９２では図７（Ｂ）に示す液晶シャッタ４９のシャッタ板４９ａの斜線部Ａの第１の領域４９ｂおよび斜線部Ｂの第２の領域４９ｃのすべてをＯＮ状態（光透過状態）に切換え操作する制御信号が液晶シャッタ駆動回路９２に出力され、液晶シャッタ４９が駆動される。
【０１００】
また、スーパーインポーズ回路９０から出力された“データオン”のデータ画像信号はＲＧＢデコーダ９１にて画像信号に変換されてからコンバータ９４に入力される。続いて、このコンバータ９４から出力されるＲＧＢ画像信号が３倍速モニタ５８に入力される。
【０１０１】
さらに、３倍速モニタ５８で一部に表示されたデータ画像は、白黒画像であるが３倍速モニタ５８の性能をフルに発揮すべく高解像度で表示される。この３倍速モニタ５８に表示された白黒画像のデータ画像はレンズ６０、ミラー５７、リレーレンズ５６を経てビームスプリッタ５４に入射される。そして、これらのレンズ系とビームスプリッタ５４により、図７（Ｃ）に示すように顕微鏡観察視野８２内の右上角部Ｃに白黒画像のデータ画像が挿入される。
【０１０２】
このとき、顕微鏡観察像は“１”モードの一部内視鏡観察の表示モードと同様に観察され、図７（Ｄ）に示すようにデータ画像８３は顕微鏡観察視野８２内の右上角部Ｆに挿入された状態で観察される。
【０１０３】
さらに、この“データオン”モードの場合でも“１”モードの一部内視鏡観察の表示モードと同様に、術者の顕微鏡観察画像の注視点が検出されているため、挿入されたデータ画像８３が術者の顕微鏡観察視野８２内の注視点Ｇの領域の影になってしまう場合には、データ画像８３の表示位置を図７（Ｅ）のように顕微鏡観察視野８２内の注視点Ｇの領域の影にならない位置に変更した状態で表示される。そのため、この場合も術者は常にスーパーインポーズされたデータ画像８３に邪魔されることなく顕微鏡観察画像を観察することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態のＲＧＢ液晶カラーシャッター方式のディスプレイである３倍速モニタ５８は、解像力という面では白黒モニタの解像力をフルに生かしてカラー化が可能であるが、反面、ＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９での透過率が低いために明るさの点では問題がある。特に、図７（Ｃ）に示すように顕微鏡観察像が表示されている顕微鏡観察視野８２内にデータ画像８３を挿入した状態で重ねる場合には問題がある。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、このＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９を挿脱自在に設けている。これにより、単にデータ画像８３のデータ表示の場合はカラーである必要性も低く、逆にＲＧＢ液晶カラーシャッタ５９のために３倍速モニタ５８は、輝度出力をＵＰさせていることを利用すれば、このＲＧＢ液晶カラーシャッタ５１を外すことで顕微鏡観察像にデータ画像８３を重像させることも可能になる。
【０１０６】
また、術者が手術用顕微鏡４１による顕微鏡観察下において、斜視用内視鏡４２の操作を慎重に行い、観察部位を決定し状態で、モードスイッチ８１の切換え操作により“内視鏡観察画像のみ”の表示モードを選択することができる。この場合にはマルチプレクサ８６はモードスイッチ８１からの信号によりスーパーインポーズ回路９０にモードスイッチ８１の信号とコントロールユニット７４からの内視鏡観察画像を出力し、光路切換え駆動回路８９に“内視鏡観察画像のみ”の表示モードの駆動信号を出力する。
【０１０７】
これにより、光路切換え部材５５は、図８（Ｄ）のように液晶カラーシャッタ５９を３倍速モニタ５８の画像表示面に挿入し、ビームスプリッタ５４を右側観察光路４４中に挿入し、プリズム５３を左側観察光路４３中に挿入する状態に駆動される。
【０１０８】
このとき、スーパーインポーズ回路９０はマルチプレクサ８６を経由したモードスイッチ８１からの信号により、コントロールユニット７４からの斜視用内視鏡４２からの観察画像をＲＧＢデコーダ９１に伝達する。この場合、斜視用内視鏡４２からの観察画像の縮小処理は行われず、フルサイズの斜視用内視鏡４２からの観察画像が伝達される。
【０１０９】
また、スーパーインポーズ回路９０の液晶コントロール回路からは図７（Ｂ）に示すように液晶シャッタ４９の第１の領域４９ｂおよび第２の領域４９ｃの両方をＯＦＦ状態（光遮蔽状態）で保持する制御信号が液晶シャッタ駆動回路９２に出力され、この液晶シャッタ駆動回路９２によって液晶シャッタ４９が駆動される。
【０１１０】
さらに、スーパーインポーズ回路９０から出力された“内視鏡観察画像のみ”の表示モードの画像信号は、ＲＧＢデコーダ９１にてＲＧＢ画像信号に変換されてからコンバータ９４においてシリアルＲＧＢ画像信号に変換される。そして、この信号が３倍速モニタ５８に入力され、表示される。
【０１１１】
この３倍速モニタ５８で表示された内視鏡画像は、液晶カラーシャッタ５９が図７（Ａ）に示すタイミングで駆動されているため、カラー映像となり、レンズ系とビームスプリッタ５４により、図７（Ｃ）に示す顕微鏡観察視野８２において点線で囲まれた部位に斜視用内視鏡４２からの観察画像が表示される。この時、右側観察光路４４は液晶シャッタ４９により、左側観察光路４３はプリズム５３によりそれぞれ顕微鏡観察像の光束が遮蔽されているので、術者が接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを同時に覗いた際に、挿入された内視鏡観察画像は術者の両目５１ａ，５１ｂにより無理なく観察される。
【０１１２】
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、本実施の形態ではモードスイッチ８１の“１”モードである一部内視鏡観察の表示モードでの手術用顕微鏡４１による術部Ｏの立体画像と、カラー映像の内視鏡画像との同時観察中、術者の顕微鏡観察画像の注視点を検出し、ここで検出された注視点の領域の影にならない位置に内視鏡画像の位置を変更した状態で表示させることができるので、本実施の形態のように光学的観察の手術用顕微鏡においても、第１の実施の形態と同様の内視鏡観察を同時に行うことができる。
【０１１３】
また、顕微鏡観察像の性能を劣化させることなく、その顕微鏡観察像の一部で十分な表示能力を持つ内視鏡観察像や、各種診断機器等の複数のデータ画像を術者の観察のメインである顕微鏡観察像を妨げない位置に表示させることができるので、術者は手術の進行を妨げる内視鏡像の表示位置変更のスイッチ操作を行う必要がなくなり、手術自体に集中することができる。
【０１１４】
また、フットスイッチ８５の機能が、必要に応じて顕微鏡操作と、画像切換え操作とに変更できるため、それぞれの機能専用のフットスイッチ８５を別個に設ける場合に比べて手術室の床面の構成を簡素化することができる。
【０１１５】
以上により、手術用顕微鏡４１の顕微鏡観察下での斜視用内視鏡４２の観察のための操作性が向上し、手術用顕微鏡４１の顕微鏡観察下で内視鏡観察を併用する場合でも安全に手術を遂行することができるため、術者は手術に専念でき、手術時間の短縮につながる効果がある。
【０１１６】
また、内視鏡像以外の手術中に必要な映像情報、例えば神経のモニタリング像等も上記構成により、簡単な操作で顕微鏡観察視野内にて術部と同時に観察できる。このため術者は、手術手技に集中することができ、周囲の正常組織を損傷することなく確認しながら行えることから、安全にそして敏速に作業を進めることができる。
【０１１７】
また、図９乃至図１１（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態を示すものである。図９は本実施の形態における手術用顕微鏡装置全体の概略構成を示すものである。この手術用顕微鏡装置には手術用顕微鏡（第１の観察手段）１０１と、この顕微鏡１０１の観察視野の死角となる領域などを観察するための第２の実施の形態と同じ構成の斜視用内視鏡（第２の観察手段）１０２とが設けられている。
【０１１８】
ここで、手術用顕微鏡１０１には第１の実施の形態と同じ構成の架台３の操作アームユニット６によって空間的に位置自在に移動可能に支持された観察ヘッド１１が設けられている。この観察ヘッド１１の鏡体部１２には左右の観察光路１０３，１０４と、左右の観察光路１０３，１０４に共通の対物レンズ１０５とが設けられている。
【０１１９】
さらに、左側の観察光路１０３には変倍光学系１０６ａと、光路分割手段としてのビームスプリッタ１０７ａとが対物レンズ１０５側から順次配設されている。同様に、右側の観察光路１０４には変倍光学系１０６ｂと、光路分割手段としてのビームスプリッタ１０７ｂとが対物レンズ１０５側から順次配設されている。
【０１２０】
また、鏡体部１２内の左側の観察光路１０３にはビームスプリッタ１０７ａで反射された光の光路上に結像レンズ１０８ａと、ＲＧＢ撮像素子１０９ａとが順次配設されている。同様に、鏡体部１２内の右側の観察光路１０４にはビームスプリッタ１０７ｂで反射された光の光路上に結像レンズ１０８ｂと、ＲＧＢ撮像素子１０９ｂとが順次配設されている。ここで、左右のＲＧＢ撮像素子１０９ａ，１０９ｂは、各々プロセッサ１１０ａ，１１０ｂに接続され、顕微鏡観察画像を生成するようになっている。なお、左右のプロセッサ１１０ａ，１１０ｂ間は接続されており、左側のプロセッサ１１０ａからの出力信号が右側のプロセッサ１１０ｂに入力されるようになっている。
【０１２１】
また、鏡体部１２内の左側の観察光路１０３にはビームスプリッタ１０７ａを透過した光の光路上に挿脱自在に挿入される可動ミラー１１１ａが設けられている。同様に、鏡体部１２内の右側の観察光路１０４にはビームスプリッタ１０７ｂを透過した光の光路上に挿脱自在に挿入される可動ミラー１１１ｂが設けられている。ここで、左右の可動ミラー１１１ａ，１１１ｂは図９中に実線で示すようにビームスプリッタ１０７ａ，１０７ｂを透過した光の光路上に挿入された挿入位置と、同図中に点線で示すようにビームスプリッタ１０７ａ，１０７ｂを透過した光の光路上から外れた位置とにそれぞれ回動可能に支持されている。なお、図９中に点線で示す光路上から外れた位置が初期状態として設定されている。
【０１２２】
また、左側の観察光路１０３に挿入された可動ミラー１１１ａの外側には投影レンズ１１２ａおよびミラー１１３ａが順次配設されている。さらに、ミラー１１３ａによって反射される光路上には術者の左目用の観察モニタ１１４ａが離間対向配置されている。
【０１２３】
同様に、右側の観察光路１０４に挿入された可動ミラー１１１ｂの外側には投影レンズ１１２ｂおよびミラー１１３ｂが順次配設されている。さらに、ミラー１１３ｂによって反射される光路上には術者の右目用の観察モニタ１１４ｂが離間対向配置されている。
【０１２４】
そして、手術用顕微鏡１０１による術部Ｏの観察像は対物レンズ１０５から左右の観察光路１０３，１０４にそれぞれ導光されるようになっている。ここで、左側の観察光路１０３の変倍光学系１０６ａを通してビームスプリッタ１０７ａに入射された観察像の一部はこのビームスプリッタ１０７ａを透過し、残りはこのビームスプリッタ１０７ａで反射されるようになっている。さらに、ビームスプリッタ１０７ａで反射された観察像の光成分は結像レンズ１０８ａによってＲＧＢ撮像素子１０９ａに結像されるようになっている。
【０１２５】
また、ビームスプリッタ１０７ａを透過した光は可動ミラー１１１ａ側に導かれるようになっている。ここで、ビームスプリッタ１０７ａを透過した光の光路上に可動ミラー１１１ａが挿入されていない場合にはビームスプリッタ１０７ａを透過した光は第２の実施の形態に示されているような一回結像タイプの接眼鏡筒（ＢＩ）５０の左側光路の左目用接眼レンズ５２ａ側に導かれるようになっている。また、ビームスプリッタ１０７ａを透過した光の光路上に可動ミラー１１１ａが挿入されている場合には左目用の観察モニタ１１４ａの画像がミラー１１３ａおよび投影レンズ１１２ａを経て可動ミラー１１１ａで反射されたのち、接眼鏡筒５０の左側光路の左目用接眼レンズ５２ａ側に導かれるようになっている。
【０１２６】
また、右側の観察光路１０４の変倍光学系１０６ｂを通してビームスプリッタ１０７ｂに入射された観察像の一部はこのビームスプリッタ１０７ｂを透過し、残りはこのビームスプリッタ１０７ｂで反射されるようになっている。さらに、ビームスプリッタ１０７ｂで反射された観察像の光成分は結像レンズ１０８ｂによってＲＧＢ撮像素子１０９ｂに結像されるようになっている。
【０１２７】
また、ビームスプリッタ１０７ｂを透過した光は可動ミラー１１１ｂ側に導かれるようになっている。ここで、ビームスプリッタ１０７ｂを透過した光の光路上に可動ミラー１１１ｂが挿入されていない場合にはビームスプリッタ１０７ｂを透過した光は第２の実施の形態に示されているような一回結像タイプの接眼鏡筒５０の右側光路の右目用接眼レンズ５２ｂ側に導かれるようになっている。また、ビームスプリッタ１０７ｂを透過した光の光路上に可動ミラー１１１ｂが挿入されている場合には右目用の観察モニタ１１４ｂの画像がミラー１１３ｂおよび投影レンズ１１２ｂを経て可動ミラー１１１ｂで反射されたのち、接眼鏡筒５０の右側光路の右目用接眼レンズ５２ｂ側に導かれるようになっている。
【０１２８】
また、本実施の形態の手術用顕微鏡装置では第１、第２の各実施の形態と同様に接眼鏡筒５０の左目用接眼レンズ５２ａおよび右目用接眼レンズ５２ｂを覗いた際に形成される表示画面に表示される複数種類の観察画像の表示モードを選択する図示しないスイッチを備えるモードスイッチ１１５が設けられている。このモードスイッチ１１５はフットスイッチ１１６内に設置されている。さらに、このモードスイッチ１１５には第１の実施の形態と同様に顕微鏡１０１による観察モードとスーパーインポーズすべく斜視用内視鏡１０２による観察画像の大きさを選択する複数の操作スイッチが設けられている。このモードスイッチ１１５はモード設定回路１１７に接続されている。そして、このモードスイッチ１１５からの信号出力がモード設定回路１１７に出力されるようになっている。
【０１２９】
また、モード設定回路１１７には左右のスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂがそれぞれ接続されている。そして、このモード設定回路１１７はモードスイッチ１１５で選択されたモード信号を左右のスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂに送信するロジック回路によって構成されている。
【０１３０】
さらに、フットスイッチ１１６には観察画像内に表示される指標を操作する術者用の指標操作スイッチ１１９が配設されている。この指標操作スイッチ１１９は指標作成回路１２０に接続されている。この指標作成回路１２０には術者用と同様に見学者用の指標操作スイッチ１２１も接続されている。そして、この指標作成回路１２０は左右のスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂにそれぞれ接続されている。
【０１３１】
また、左側のスーパーインポーズ回路１１８ａにはプロセッサ１１０ａと、内視鏡１０２用のＴＶカメラ１２２のコントロールユニット１２３と、左目用の観察モニタ１１４ａと、見学者用の外部モニタ１２４とがそれぞれ接続されている。
【０１３２】
ここで、斜視用内視鏡１０２には患者の体内に挿入される挿入部１２５と、この挿入部１２５の手元側の端部に配設された接眼部１２６とが設けられている。さらに、斜視用内視鏡１０２の接眼部１２６には斜視用内視鏡１０２の観察像を撮像するＴＶカメラ１２２が図示しないアダプタを介して取付けられている。そして、コントロールユニット１２３によって制御されるＴＶカメラ１２２によって斜視用内視鏡１０２の観察画像信号が生成されるようになっている。
【０１３３】
また、左側のスーパーインポーズ回路１１８ａにはさらにプロセッサ１１０ａによって生成された顕微鏡観察用の映像信号と、内視鏡用ＴＶカメラ１２２のコントロールユニット１２３によって生成された内視鏡観察用の映像信号が入力されるようになっている。そして、このスーパーインポーズ回路１１８ａはモード設定回路１１７からの信号に応じて、スーパーインポーズする内視鏡観察画像の縮小処理を行う画像信号処理回路（図示しない）と、その縮小された内視鏡観察画像を顕微鏡観察用画像信号にスーパーインポーズするための合成処理回路（図示しない）とから構成されている。
【０１３４】
さらに、右側のスーパーインポーズ回路１１８ｂにはプロセッサ１１０ｂと、斜視用内視鏡１０２用のＴＶカメラ１２２のコントロールユニット１２３と、右目用の観察モニタ１１４ｂとがそれぞれ接続されている。この右側のスーパーインポーズ回路１１８ｂにはプロセッサ１１０ｂによって生成された顕微鏡観察用の映像信号と、内視鏡用ＴＶカメラ１２２のコントロールユニット１２３によって生成された内視鏡観察用の映像信号が入力されるようになっている。そして、このスーパーインポーズ回路１１８ｂはモード設定回路１１７からの信号に応じて、スーパーインポーズする内視鏡観察画像の縮小処理を行う画像信号処理回路（図示しない）と、その縮小された内視鏡観察画像を顕微鏡観察用画像信号にスーパーインポーズするための合成処理回路（図示しない）とから構成されている。
【０１３５】
また、スーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂからの画像信号は、各々術者の右目用観察モニタ１１４ａと左目用の観察モニタ１１４ｂに入力されるようになっている。
【０１３６】
次に、上記構成の手術用顕微鏡装置の作用について説明する。まず、手術用顕微鏡装置の使用時には第１、第２の実施の形態と同様に手術用顕微鏡１０１と斜視用内視鏡１０２とが組合わせて使用される。
【０１３７】
そして、術者が顕微鏡観察を行う場合にはモードスイッチ１１５によって“顕微鏡観察のみ”のモードを選択する。この時、モード設定回路１１７からは駆動信号が何も出力されないため、可動ミラー１１１ａ，１１１ｂは初期状態である図９の点線で示す光路上から外れた位置で保持されている。
【０１３８】
そのため、この場合には術部Ｏの観察像は対物レンズ１０５から左側の観察光路１０３の変倍光学系１０６ａおよびビームスプリッタ１０７ａを順次介して一回結像タイプの接眼鏡筒５０の左目用接眼レンズ５２ａにより結像される。さらに、この術部Ｏの観察像は同時に、対物レンズ１０５から右側の観察光路１０４の変倍光学系１０６ｂおよびビームスプリッタ１０７ｂを順次介して一回結像タイプの接眼鏡筒５０の右目用接眼レンズ５２ｂにより結像される。そのため、術者が接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを同時に覗くことにより、手術用顕微鏡１０１による術部Ｏの立体観察を行うことができる。なお、図１０（Ａ）は手術用顕微鏡１０１による観察像を示すもので、１２７は接眼視野、１２８は顕微鏡観察像の撮像範囲である。
【０１３９】
また、術者が顕微鏡観察の死角Ｏ´を観察する場合には斜視用内視鏡１０２が用いられる。この場合にはモードスイッチ１１５によって“一部内視鏡画像”の表示モードが選択される。そして、モード設定回路１１７からこの情報がスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂに出力される。
【０１４０】
このとき、同時にモード設定回路１１７から図示しない可動ミラー駆動回路に駆動信号が供給される。そして、可動ミラー１１１ａ，１１１ｂは図９中に点線で示すように左右の顕微鏡観察光路上から外れた初期状態の位置から同図中に実線で示すように左右の顕微鏡観察光路の中に挿入される挿入位置まで回動駆動される。
【０１４１】
また、左右のスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂではモード設定回路１１７からの情報が入力されたのち、画像信号処理回路によりコントロールユニット１２３からの内視鏡観察用の画像信号が縮小処理されるとともに、合成処理回路によりプロセッサ１１０ａ，１１０ｂからの顕微鏡観察用の画像信号に縮小処理された内視鏡観察用の画像信号をスーパーインポーズする処理が行われる。そして、このスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂからの画像信号が左右の観察モニタ１１４ａ，１１４ｂに入力され、左右の観察モニタ１１４ａ，１１４ｂに図１０（Ｂ）に示すように接眼視野１２７内の手術用顕微鏡１０１による観察像１２９の一部に斜視用内視鏡１０２による観察像１３０を挿入させたスーパーインポーズ画像が表示される。
【０１４２】
さらに、左側の観察モニタ１１４ａに表示された画像はミラー１１３ａ、投影レンズ１１２ａ、可動ミラー１１１ａを経て観察鏡筒５０の左目用接眼レンズ５２ａに入射される。
【０１４３】
このとき、同時に右側の観察モニタ１１４ｂに表示された画像は同様にミラー１１３ｂ、投影レンズ１１２ｂ、可動ミラー１１１ｂを経て観察鏡筒５０の右目用接眼レンズ５２ｂに入射される。そのため、術者は接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを同時に覗くことにより、手術用顕微鏡１０１の観察像１２９による立体視を行いながら、斜視用内視鏡１０２による観察像１３０を同時に観察することができる。
【０１４４】
また、顕微鏡画像を撮像するＲＧＢ撮像素子１０９ａ，１０９ｂに投影される顕微鏡観察像のサイズは、観察鏡筒５０から光学的に顕微鏡像を観察する場合と同じになるように結像レンズ１０８ａ，１０８ｂの曲率が定められている。これにより、図１０（Ａ）に示す光学的に顕微鏡像を観察する場合の接眼視野１２７の撮像範囲１２８と、図１０（Ｂ）に示す観察モニタ１１４ａ，１１４ｂ上に表示される顕微鏡１０１の観察像１２９の投影倍率とを同じ大きさに設定することができる。
【０１４５】
また、術者が教育のためなどで顕微鏡１０１の観察視野内の術部Ｏの一点に指標を投影したい場合にはモードスイッチ１１５によって“一部指標”の表示モードを選択する。このとき、モード設定回路１１７からはこの情報がスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂに出力される。
【０１４６】
また、同時にモード設定回路１１７から図示しない可動ミラー駆動回路に駆動信号が供給される。そのため、可動ミラー１１１ａ，１１１ｂは左右の顕微鏡観察光路から外れた初期状態の位置から図９中に実線で示すように左右の顕微鏡観察光路の中に挿入される挿入位置まで回動駆動される。
【０１４７】
この状態で、術者がフットスイッチ１１６に配設されている術者用指標操作スイッチ１１９を操作すると、指標作成回路１２０によって術者用指標操作スイッチ１１９の操作に対応する部位に指標を作成し、スーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂに出力する。
【０１４８】
また、見学者用の指標操作スイッチ１２１を操作した場合にも同様に、指標作成回路１２０によって指標操作スイッチ１２１の操作に対応する部位に指標を作成し、スーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂに出力するようになっている。そのため、見学者用の指標操作スイッチ１２１を操作することにより、術者以外の者も指標を操作できるようになっている。
【０１４９】
そして、スーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂでは合成処理回路によりプロセッサ１１０ａ，１１０ｂからの顕微鏡観察用の画像信号、或いは内視鏡観察用の画像信号に指標を挿入するスーパーインポーズする処理が行われる。そして、このスーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂからの画像信号が左右の観察モニタ１１４ａ，１１４ｂに入力され、左右の観察モニタ１１４ａ，１１４ｂに図１１（Ｂ）に示すように接眼視野１２７内の手術用顕微鏡１０１による観察像１２９の一部に矢印等の指標１３１を挿入させたスーパーインポーズ画像が表示される。
【０１５０】
また、左側の観察モニタ１１４ａに表示された画像はミラー１１３ａ、投影レンズ１１２ａ、可動ミラー１１１ａを経て観察鏡筒５０の左目用接眼レンズ５２ａに入射される。
【０１５１】
このとき、同時に右側の観察モニタ１１４ｂに表示された画像は同様にミラー１１３ｂ、投影レンズ１１２ｂ、可動ミラー１１１ｂを経て観察鏡筒５０の右目用接眼レンズ５２ｂに入射される。そのため、術者は、顕微鏡観察像または内視鏡観察像の一部に、指標１３１を投影した画像を観察することができる。
【０１５２】
また、左側のスーパーインポーズ回路１１８ａは見学者用のモニタ１２４にも接続されているため、このモニタ１２４に図１１（Ａ）に示すように手術用顕微鏡１０１による観察像１２９の一部に矢印等の指標１３１を挿入させたスーパーインポーズ画像を表示させることができる。そのため、見学者は顕微鏡１０１の接眼鏡筒５０の左側接眼レンズ５２ａおよび右側接眼レンズ５２ｂを観察することなしに術者の示す指標１３１とそれに対応する観察像１２９を観察することができる。
【０１５３】
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、本実施の形態では顕微鏡画像を撮像するＲＧＢ撮像素子１０９ａ，１０９ｂに投影される顕微鏡観察像のサイズを観察鏡筒５０から光学的に顕微鏡像を観察する場合と同じになるように結像レンズ１０８ａ，１０８ｂの曲率を設定したので、図１０（Ａ）に示す光学的に顕微鏡像を観察する場合の接眼視野１２７の撮像範囲１２８と、図１０（Ｂ）に示す観察モニタ１１４ａ，１１４ｂ上に表示される顕微鏡１０１の観察像１２９の投影倍率とを同じ大きさに設定することができる。そのため、顕微鏡１０１の光学観察像を表示させる表示モードと、観察モニタ１１４ａ，１１４ｂのモニタ観察像を顕微鏡１０１内に表示させる表示モードとの切換え時においても観察モニタ１１４ａ，１１４ｂの観察像の表示サイズが顕微鏡１０１の光学観察像と変わらないため、術者は光学的に顕微鏡像を観察する場合とモニタ観察に切換えた場合との違和感も無く、眼の疲労をも防げるという利点を有する。
【０１５４】
さらに、本実施の形態ではＲＧＢ撮像素子１０９ａ，１０９ｂに像を投影する結像レンズ１０８ａ，１０８ｂにより撮像される顕微鏡像の倍率を設定しているが、スーパーインポーズ回路１１８ａ，１１８ｂ等により電気的に画像を縮小、拡大して対応することも可能である。
【０１５５】
また、見学者用の指標操作スイッチ１２１および見学者用の外部モニタ１２４を設け、モニタ１２４に図１１（Ａ）に示すように手術用顕微鏡１０１による観察像１２９の一部に矢印等の指標１３１を挿入させたスーパーインポーズ画像を表示させるようにしたので、術者が見学者に手術の重要部位を鉗子等の手術器具を使用せずに示すことができる。そのため、教育時等でも手術を中断することなく指導することができる。
【０１５６】
さらに、指標１３１を操作するための術者用の指標操作スイッチ１１９および見学者用の操作スイッチ１２１をそれぞれ設けたので、指導者が執刀中のときはもちろんのこと、見学中においても的確に手術の重要部位を執刀者に教えることができる。そのため、教育の効率アップ、さらには手術時間の短縮にも役立つ効果がある。
【０１５７】
なお、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。
【０１５８】
記
（付記項１）術部を観察するための第１の観察手段と、前記術部、またはその近辺を観察するための第２の観察手段を有し、これらの観察像を得るための共通の観察要素を有する手術用顕微鏡において、少なくとも一方の観察手段に、観察している位置を検出する観察位置検出手段と、前記観察位置検出手段により、他方の観察手段からの映像の表示位置を変更する表示位置変更手段とを有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１５９】
（付記項２）付記項１に記載の手術用顕微鏡であって、前記第１の観察手段は、顕微鏡観察手段であり、前記第２の観察手段は、内視鏡観察手段であることを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６０】
（付記項３）術部を観察するための顕微鏡観察手段と、前記術部、またはその近辺を観察するための内視鏡観察手段を有し、これらの観察像を得るための共通の観察要素を有する手術用顕微鏡において、顕微鏡観察手段に、観察している術部の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、前記合焦位置検出手段により、内視鏡観察手段からの映像の表示位置を変更する表示位置変更手段とを有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６１】
（付記項４）術部を観察するための第１の観察手段と、同じく術部を観察するための第２の観察手段を有し、これらの観察像を得るための共通の観察手段を有する手術用顕微鏡において、少なくとも一方の観察手段に観察位置検出手段と、前記観察位置検出手段により他方の観察手段からの映像信号の表示位置を変更する表示位置変更手段とを有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６２】
（付記項５）術部を観察するための顕微鏡観察手段と、同じく術部を観察するための内視鏡観察手段を有し、これらの観察像を得るための共通の観察手段を有する手術用顕微鏡において、顕微鏡観察手段に合焦位置検出手段を有し、前記合焦位置検出手段により内視鏡観察手段からの映像信号の表示位置を変更する表示位置変更手段とを有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６３】
（付記項６）前記表示位置変更手段は画像を合成するスーパーインポーズ回路であることを特徴とする付記項５に記載の手術用顕微鏡。
（付記項７）前記合焦位置検出手段は、パッシブ方式の測距手段であることを特徴とする付記項５に記載の手術用顕微鏡。
【０１６４】
（付記項８）術部を観察するための顕微鏡観察手段と、同じく術部を観察するための内視鏡観察手段を有し、これらの観察像を得るための共通の観察手段に画像表示手段と、その画像を左右の観察像に挿脱自在とすべく２つの光路選択手段及び合成手段を備えた手術用顕微鏡において、異なる画像信号を入力し、入力信号または操作入力に応じて前記光路選択手段及び合成手段を独立に起動させ、表示すべく画像信号を前記画像表示手段に供給する制御手段を有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６５】
（付記項９）前記画像信号の制御を手術用顕微鏡の入力手段と共用することを特徴とする付記項８に記載の手術用顕微鏡。
（付記項１０）前記画像信号の制御を注視点検出手段に従って行うことを特徴とする付記項８に記載の手術用顕微鏡。
【０１６６】
（付記項１１）術部を観察するための観察手段と、前記術部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を表示するための第１の表示手段と、前記観察手段内に撮像手段により撮像された画像を表示するための第２の画像表示手段を有する手術用顕微鏡において、前記第１の画像表示手段と、第２の画像表示手段の対応する部位に少なくとも１つ以上の指標を投影する表示手段と、前記指標の操作入力を少なくとも１つ以上の操作手段により独立して行うことができる操作手段を有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６７】
（付記項１２）前記観察手段に２つの表示手段と投影光学系を有し、前記観察手段の左右の観察光路の各々において同時に切換え可能とする光路切換え手段を設けたことを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６８】
（付記項１３）光学観察像、画像による観察像のいずれかが選択観察可能な手術用顕微鏡において、接眼レンズより観察されるいずれの像においても同一の倍率で投影される各々の光学系を有することを特徴とする手術用顕微鏡。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によれば第１の観察手段および第２の観察手段のうち少なくともいずれか一方に、観察している位置を検出する観察位置検出手段と、表示手段に表示される他方の観察手段からの観察像の表示位置を観察位置検出手段からの検出情報にもとづいて変更する表示位置変更手段とを設けたので、顕微鏡観察と他の装置による観察とを併用して手術を行う場合に、それらの操作性を向上し、より確実に手術を行うことができる。
【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概略構成図。
【図２】第１の実施の形態の手術用顕微鏡の全体構成を示す側面図。
【図３】第１の実施の形態の電磁ブレーキの接続状態を示す概略構成図。
【図４】第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置による観察対象部位の観察状態を示す概略構成図。
【図５】第１の実施の形態における接眼光学ユニットの表示画面に表示される観察画像の表示状態を示す平面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の手術用顕微鏡装置全体の概略構成図。
【図７】（Ａ）は第２の実施の形態のＲＧＢ液晶カラーシャッタモニタの動作を説明するためのタイミングチャートを示す図、（Ｂ）は同実施の形態の液晶シャッタを示す平面図、（Ｃ）は同実施の形態の顕微鏡観察像を示す平面図、（Ｄ）は同実施の形態の顕微鏡の観察視野内に表示されるデータ画像の一例を示す平面図、（Ｅ）は同実施の形態の顕微鏡の観察視野内に表示されるデータ画像の他の例を示す平面図。
【図８】第２の実施の形態の光路切換え部材の作動状態を説明するための説明図。
【図９】本発明の第３の実施の形態の手術用顕微鏡装置全体の概略構成図。
【図１０】（Ａ）は第３の実施の形態の光学的顕微鏡観察像を示す平面図、（Ｂ）は同実施の形態の観察モニタ上の顕微鏡観察像の一部に内視鏡観察像がスーパーインポーズ表示された状態を示す平面図。
【図１１】（Ａ）は第３の実施の形態の観察モニタ上に表示された顕微鏡観察像に指標がスーパーインポーズ表示された状態を示す平面図、（Ｂ）は同実施の形態の外部モニタ上に表示された顕微鏡観察像に指標がスーパーインポーズ表示された状態を示す平面図。
【符号の説明】
１，４１，１０１…手術用顕微鏡（第１の観察手段）、２…斜視用内視鏡（第２の観察手段）、１３…接眼光学ユニット（表示手段）、３２…画像挿入位置検出回路（観察位置検出手段）、３７，８１，１１５…モードスイッチ（表示位置変更手段）、４２，１０２…斜視用内視鏡（第２の観察手段）、５０…接眼鏡筒（表示手段）、９５…注視点検出回路（観察位置検出手段）。

Claims

術部を観察するための観察手段と、
前記観察手段による画像と異なる画像を取得するための画像取得手段と、
前記観察手段による画像と前記画像取得手段による画像を表示するための共通の表示手段と、
前記観察手段の観察している術部の合焦位置を検出する合焦位置検出手段と、
前記合焦位置検出手段による検出結果に基いて、前記表示手段における前記画像収得手段による画像の表示位置を変更する表示位置変更手段と、
を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
前記観察手段は、手術用顕微鏡によって形成され、
前記画像取得手段は、内視鏡によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
術部を観察するための観察手段と、
前記観察手段による画像と異なる画像を取得するための画像取得手段と、
前記観察手段による画像と前記画像取得手段による画像を表示するための共通の表示手段と、
前記観察手段の観察している術部の注視点位置を検出する注視点位置検出手段と、
前記注視点位置検出手段による検出結果に基いて、前記表示手段における前記画像取得手段による画像の表示位置を変更する表示位置変更手段と、
を有することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
前記観察手段は、手術用顕微鏡によって形成され、
前記画像取得手段は、内視鏡、または術前あるいは術中に必要な画像データ信号を出力する機器によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。