JPH11318936A - Microscopic device for operation - Google Patents

Microscopic device for operation

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Publication number
JPH11318936A
JPH11318936A JP10135149A JP13514998A JPH11318936A JP H11318936 A JPH11318936 A JP H11318936A JP 10135149 A JP10135149 A JP 10135149A JP 13514998 A JP13514998 A JP 13514998A JP H11318936 A JPH11318936 A JP H11318936A
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JP
Japan
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lens barrel
image
operator
microscope apparatus
optical system
Prior art date
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Application number
JP10135149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyojiro Nanbu
恭二郎 南部
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Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
Original Assignee
Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
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Publication date
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Publication of JPH11318936A publication Critical patent/JPH11318936A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscopic device for an operation improving access to a testee in an operation field so as to reduce an operator's burden. SOLUTION: A microscopic device for an operation has an optical system obtaining an optical image of an operation field R, and a video camera picking up the optical image obtained from the optical system and outputting an image signal. The microscopic device is vertically movable on the operation field R and is provided with a lens-barrel 1 with the working distance set to the specified distance or more, and a display device 4 disposed in a position where an operator can observe in the opposed state to the side face of the lens-barrel 1 and in a position inward from the lens-barrel 1 from the operator's side view, so as to display an image based on the image signal outputted from the video camera 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば手術用の顕
微鏡装置(「マイクロスコープ(Microscope)」とも称
する)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, for example, a surgical microscope apparatus (also referred to as a "microscope").

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から知られている図9に示すような
手術用顕微鏡装置を用いた手術においては、術者(操作
者)は自分の目を顕微鏡装置の接眼鏡に位置付けてして
おく必要がある。このため、(1)顕微鏡装置を移動さ
せた場合は、これに応じて術者自身も移動するか、ある
いは姿勢を変えなければならない。
2. Description of the Related Art In an operation using a conventionally known surgical microscope apparatus as shown in FIG. 9, an operator (operator) positions his or her eyes on an eyepiece of the microscope apparatus. There is a need. For this reason, (1) when the microscope apparatus is moved, the operator himself has to move or change his posture accordingly.

【0003】また、(2)顕微鏡画像以外のものを観察
するときなど術者が接眼鏡から目を離す場合(図10参
照)は、術野に手を置いたままにするのは危険であるた
め、まず手を術野から遠ざけてから目を接眼鏡以外の他
の方向に向けるという手順を踏まなければならない。顕
微鏡画像を観察しながらの手術に再び戻る場合は、これ
と逆の手順を行う。そして、術者が頻繁に接眼鏡から目
を離すような場合は以上の手順を繰り返し行う必要があ
った。
Also, (2) when the operator takes his / her eyes off the eyepiece, such as when observing an image other than a microscope image (see FIG. 10), it is dangerous to leave the hand on the surgical field. Therefore, it is necessary to first move the hand away from the surgical field, and then turn the eyes in directions other than the eyepiece. To return to the operation while observing the microscope image, perform the reverse procedure. If the surgeon frequently removes his / her eyes from the eyepiece, the above procedure must be repeated.

【0004】つまり、図11に示すような光学式の接眼
鏡を備えた従来の手術用顕微鏡装置は上記(1)及び
(2)のように術者に特定の動作を課しており、このこ
とが術者の負担となる場合があった。
[0004] In other words, the conventional surgical microscope apparatus provided with an optical eyepiece as shown in FIG. 11 imposes a specific operation on the operator as described in (1) and (2) above. In some cases, this burdened the surgeon.

【0005】そこで、顕微鏡装置の接眼鏡を術者が直接
覗くのではなく、光学像をビデオカメラ等の撮像手段に
よって撮像し、これにより得られた映像を表示手段によ
って表示するビデオ顕微鏡装置(図12参照)が考案さ
れた。さらに、左目用と右目用の画像を各々表示するこ
とで、いわゆる立体視が可能なビデオ顕微鏡装置も考案
されている。
Accordingly, a video microscope apparatus (FIG. 1) in which an optical image is captured by an image capturing means such as a video camera and the obtained image is displayed by a display means, instead of the operator directly looking into the eyepiece of the microscope apparatus. 12) was devised. Further, a video microscope apparatus capable of so-called stereoscopic viewing by displaying images for the left eye and the right eye, respectively, has been devised.

【0006】立体視が可能なビデオ顕微鏡装置(立体ビ
デオ顕微鏡)は、その表示手段としてヘッドマウントデ
ィスプレイ装置(HMD )を備えるものや、顔前の位置に
吊り下げられる小型のLCD ビューア(LCD ;液晶表示装
置)を備えるものなどが知られている。
A video microscope apparatus (stereoscopic video microscope) capable of stereoscopic viewing includes a head-mounted display (HMD) as a display means, and a small LCD viewer (LCD; liquid crystal) suspended from a position in front of the face. Display device) is known.

【0007】図13は従来例に係るヘッドマウントディ
スプレイ装置(HMD )の外観を示す図である。同図にお
いて、131は右目用ディスプレイ、132は左目用デ
ィスプレイ、133はヘッドギアを示している。
FIG. 13 is a view showing the appearance of a conventional head mounted display device (HMD). In the figure, 131 indicates a right-eye display, 132 indicates a left-eye display, and 133 indicates headgear.

【0008】また図14は従来例に係る小型LCD ビュー
アの外観を示す図である。同図において、141はハン
ガー、142は右目用LCD、143は左目用LCD、
144は右目用の観察窓、145は左目用の観察窓であ
る。
FIG. 14 is a view showing the appearance of a conventional small LCD viewer. In the figure, 141 is a hanger, 142 is a right-eye LCD, 143 is a left-eye LCD,
144 is an observation window for the right eye, and 145 is an observation window for the left eye.

【0009】しかしながら、HMD を備える前者の装置
は、顕微鏡画像以外のものを見る場合にはその都度HMD
を眼前から外すという術者の動作が必要であり、後者の
装置についても、やはり、術野から手を遠ざけるなど術
者の動作が必要になる。つまり、上記(2)に述べたよ
うな、術者の負担となるような動作を課すという不具合
は立体ビデオ顕微鏡においても依然として解決されてい
ない。
[0009] However, the former device provided with the HMD requires the HMD every time a non-microscopic image is viewed.
Must be removed from the front of the eye by the operator, and the latter device also requires the operator to move his hand away from the operative field. That is, the problem of imposing an operation that imposes a burden on the operator as described in the above (2) has not been solved even in the stereoscopic video microscope.

【0010】さらに、(3)HMD や小型LCD ビューアの
使用時において、目の調節(水晶体の焦点距離を調整す
ること。これを専門用語で単に「調節」という)は比較
的近距離であり、典型的には25〜35cmの、いわゆ
る明視の距離に適応することが多い。このため、HMD を
外したり小型LCD ビューアから顔をどけたとき、より遠
くにある物を見る場合は調節が変化するが、特に高齢の
医師にとっては急激な調整は困難であり、数秒間にわた
ってピントが合わない場合が多い。
Furthermore, (3) when using an HMD or a small LCD viewer, the adjustment of the eyes (adjustment of the focal length of the crystalline lens, which is simply called “adjustment” in technical terms) is a relatively short distance, It is often adapted to a so-called clear vision distance of typically 25-35 cm. For this reason, when you remove the HMD or remove your face from the small LCD viewer, the adjustment changes when you look at objects farther away, but it is difficult to adjust sharply, especially for elderly doctors, and it is difficult to focus for a few seconds. Often do not fit.

【0011】また、図15に示すように術野から比較的
遠距離に中〜大型のディスプレイ装置を配置し、このデ
ィスプレイ装置に顕微鏡画像を表示する装置構成も考え
られている。しかしながら、この構成では術者が首をひ
ねってディスプレイ面(矢印Cによって示す方向)を見
ながら手術することになり、術者は大変な疲労感を覚え
る。
Further, as shown in FIG. 15, a device configuration in which a medium to large display device is arranged at a relatively long distance from an operation field and a microscope image is displayed on the display device has been considered. However, in this configuration, the surgeon twists his neck and performs an operation while looking at the display surface (the direction indicated by the arrow C), and the surgeon feels a great deal of fatigue.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
を解決すべくなされたものであり、術野内の被検体に対
するアクセスを向上し術者への負担を軽減できる手術用
顕微鏡装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and provides a surgical microscope apparatus capable of improving access to a subject in an operation field and reducing a burden on an operator. The purpose is to:

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の手術用顕微鏡装置は次のよう
に構成されている。 (1)本発明の手術用顕微鏡装置は、術野の光学像を得
る光学系、及びこの光学系から得られた光学像を撮像し
て映像信号を出力する撮像手段を有し、前記術野上を鉛
直方向に移動可能であって、かつこの場合の作動距離が
所定の距離以上に定められた鏡筒と、術者が前記鏡筒の
側面に対向した状態で観察可能な位置であって、かつ前
記術者から見て前記鏡筒よりも奥の位置に配置され、前
記撮像手段から出力された映像信号に基づく映像を表示
する表示手段と、を具備することを特徴とする。 (2)本発明の手術用顕微鏡装置は、術野の光学像を得
る光学系、及びこの光学系から得られた光学像を撮像し
て映像信号を出力する撮像手段を有し、前記術野上を鉛
直方向に移動可能であって、かつこの場合の作動距離が
所定の距離以上に定められた鏡筒と、術者が前記鏡筒の
側面に対向した状態で観察可能な位置であって、かつ前
記術者から見て前記鏡筒よりも手前の位置に配置され、
前記撮像手段から出力された映像信号に基づく映像を表
示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems and achieve the object, a surgical microscope apparatus according to the present invention is configured as follows. (1) The surgical microscope apparatus of the present invention has an optical system for obtaining an optical image of an operation field, and an image pickup means for picking up an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal. The lens barrel can be moved in the vertical direction, and the working distance in this case is set to a predetermined distance or more, and a position where an operator can observe in a state facing the side surface of the lens barrel, And display means for displaying an image based on the image signal output from the image pickup means, the display means being disposed at a position deeper than the lens barrel as viewed from the operator. (2) The surgical microscope apparatus of the present invention has an optical system for obtaining an optical image of an operation field, and an image pickup unit for picking up an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal, and The lens barrel can be moved in the vertical direction, and the working distance in this case is determined to be a predetermined distance or more, a position where an operator can observe in a state facing the side surface of the lens barrel, And is disposed at a position closer to the operator than the lens barrel,
Display means for displaying an image based on the image signal output from the imaging means.

【0014】上記(1)又は(2)のように構成された
本発明の手術用顕微鏡装置によれば、鏡筒の作動距離が
所定以上の距離に定められていることにより、術野と鏡
筒との間における作業空間を拡大できる。したがって、
術者が鏡筒に対向した状態において、鏡筒が邪魔となる
ことで作業が阻害されることがなくなり、術者への負担
を軽減できる。具体的には、術者は、術野やその周囲の
巨視的な視野を肉眼で観察するという行為と、表示手段
に表示された映像を観察するという行為とを瞬時に交代
させることができるようになる。
According to the surgical microscope apparatus of the present invention configured as described in (1) or (2) above, since the working distance of the lens barrel is set to a predetermined distance or more, the operating field and the mirror The working space between the cylinder and the tube can be expanded. Therefore,
In a state where the operator faces the lens barrel, the work is not hindered by the lens barrel being in the way, and the burden on the operator can be reduced. Specifically, the surgeon can instantly alternate between the act of observing the macroscopic visual field around the operative field and its surroundings, and the act of observing the video displayed on the display means. become.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。 (第1実施形態)図1は本発明の第1実施形態に係る手
術用顕微鏡装置の概略構成を示すブロック図である。同
図に示す1は、被検体6の術野(開創)R上を鉛直方向
に移動可能な鏡筒である。この鏡筒1は術野Rの光学像
を得る光学系を内部に備えている。また、鏡筒1には、
光学系から得られた光学像を撮像し、その映像信号を出
力するビデオカメラ(撮像手段)2が取付けられてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a surgical microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention. 1 is a lens barrel that can move in the vertical direction on the surgical field (retraction) R of the subject 6. The lens barrel 1 has an optical system for obtaining an optical image of the operation field R therein. Also, in the lens barrel 1,
A video camera (imaging means) 2 for capturing an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal thereof is attached.

【0016】4はディスプレイ装置(表示手段)であ
り、術者5が鏡筒1の側面に対向した状態で観察可能な
位置であって、かつ術者5から見て鏡筒1よりも奥の位
置に配置される。このディスプレイ装置4は回路系3に
より制御され、ビデオカメラ2から出力された映像信号
に基づく映像を表示する。
Reference numeral 4 denotes a display device (display means) which is a position at which the operator 5 can observe the object while facing the side surface of the lens barrel 1, and which is located farther than the lens barrel 1 when viewed from the operator 5. Placed in the position. The display device 4 is controlled by the circuit system 3 and displays an image based on the image signal output from the video camera 2.

【0017】図2は、本実施形態の手術用顕微鏡装置の
要部構成を示す図である。同図に示すように、鏡筒1は
対物レンズ系10及びズーム系11を含む光学系を有し
ている。ズーム系11から出力された光学像は、ビデオ
カメラ2に入力され、CCD12によって撮像される。
FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of the surgical microscope apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the lens barrel 1 has an optical system including an objective lens system 10 and a zoom system 11. The optical image output from the zoom system 11 is input to the video camera 2 and captured by the CCD 12.

【0018】このように、本実施形態の手術用顕微鏡装
置はビデオ顕微鏡装置を構成しているが、ビデオ顕微鏡
装置においては光学式の顕微鏡装置とは異なり、もはや
術者は接眼レンズを覗く必要がない。本発明はこの点に
着目したものであり、従来よりも大口径・長焦点の光学
系を用い、鏡筒1から被検体6の術野Rまでの距離(作
動距離)を50〜60cm程度以上としてある。
As described above, the surgical microscope apparatus according to the present embodiment constitutes a video microscope apparatus. However, unlike the optical microscope apparatus in the video microscope apparatus, the operator no longer needs to look through the eyepiece. Absent. The present invention focuses on this point, and uses a larger-diameter and longer-focus optical system than in the past, and sets the distance (working distance) from the lens barrel 1 to the operation field R of the subject 6 to about 50 to 60 cm or more. There is.

【0019】このような本実施形態の手術用顕微鏡装置
によれば、術者5が鏡筒1の側面に対向した状態で、術
野Rに手を伸ばして手術等の細かい作業を行う姿勢をと
ったとき、鏡筒1が邪魔となって作業が阻害されること
が無くなる。また、術者5の視野Vが鏡筒1によって遮
られることがない。
According to the surgical microscope apparatus of the present embodiment as described above, in a state where the surgeon 5 reaches the operation field R and performs a fine operation such as an operation while facing the side surface of the lens barrel 1. When taken, the lens barrel 1 does not hinder the work. Further, the visual field V of the operator 5 is not obstructed by the lens barrel 1.

【0020】したがって、術者は周囲の状況や術野(マ
イクロスコープの被写体、手術をしている箇所)のマク
ロな視野を、直接肉眼で見たり、マイクロスコープの拡
大(5 〜50倍)された映像をディスプレイ装置で見たり
することを、姿勢を変えず、目の調節もほとんど変える
ことなく、瞬時に交代させることができるようになる。
Therefore, the surgeon can directly see the macro view of the surrounding situation and the surgical field (the subject of the microscope, the place where the operation is being performed) with the naked eye, or enlarge the microscope (5 to 50 times). It is possible to instantly change the viewing of the video on the display device without changing the posture and with little change in the adjustment of the eyes.

【0021】ここで、本実施形態の手術用顕微鏡装置に
係る種々の変形例について述べる。図3は、術野を照明
するように構成した場合の手術用顕微鏡装置を示す図で
ある。同図に示すように、鏡筒1の端部に照明ライト2
0が設けられており、このライト20が術野Rを照明す
る。これにより明るい画像を得ることができる。また、
術者5は肉眼によって術野Rを観察しやすくなる。
Here, various modifications of the surgical microscope apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a surgical microscope apparatus configured to illuminate an operation field. As shown in FIG.
0 is provided, and this light 20 illuminates the surgical field R. Thereby, a bright image can be obtained. Also,
The operator 5 can easily observe the operation field R with the naked eye.

【0022】なお、図3に示す構成では、鏡筒1の端部
であって、かつ照明ライト20と術者5との間の位置
に、同ライト20からの照明光が術者5の視界に直接的
に入射することを防止するための遮蔽部材21が設けら
れている。これにより、術者5が術野Rを肉眼により観
察する場合であっても眩しくない。
In the configuration shown in FIG. 3, the illumination light from the light 20 is located at the end of the lens barrel 1 and between the illumination light 20 and the operator 5. There is provided a shielding member 21 for preventing the light from being directly incident on the light emitting device. Thereby, even when the operator 5 observes the operation field R with the naked eye, it is not dazzling.

【0023】図4はディスプレイ装置4の取付け構造を
示す図である。図4(a)に示すように、天井又はスタ
ンド等(図示しない)からハンガー40を介して懸架さ
れている鏡筒1にさらに別のハンガー42を取付け、こ
のハンガー42によってディスプレイ装置4を懸架して
もよい。
FIG. 4 is a view showing a mounting structure of the display device 4. As shown in FIG. 4A, another hanger 42 is attached to the lens barrel 1 suspended from a ceiling or a stand (not shown) via a hanger 40, and the display device 4 is suspended by the hanger 42. You may.

【0024】また、図4(b)に示すように、鏡筒1と
独立に懸架してもよい。ここで、ディスプレイ装置4に
対し、表面に滅菌加工を施したハンドル44を取付け、
このハンドル44を操作することにより術者がディスプ
レイ装置4を自由に動かせるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 4B, the lens barrel 1 may be suspended independently. Here, a handle 44 whose surface has been sterilized is attached to the display device 4.
By operating the handle 44, the operator may freely move the display device 4.

【0025】図5は、顕微鏡画像の表示手段を小型のデ
ィスプレイ装置により構成した場合の変形例を示す図で
ある。同図に示す手術用顕微鏡装置においては、図1に
示したディスプレイ装置4が設けられておらず、その代
わりに、小型のLCD ビューア(液晶ディスプレイ装置)
50が設けられている。LCD ビューア50は、術者5が
鏡筒1の側面に対向した状態で観察可能な位置であっ
て、かつ術者5から見て鏡筒1よりも手前の位置に配置
される。また、同LCD ビューア50は、図1に示したデ
ィスプレイ装置4と同様に回路系3により制御され、ビ
デオカメラ2から出力された映像信号に基づく映像を表
示する。なお、LCD ビューア50は、鏡筒1とは独立し
て懸架されてもよい。
FIG. 5 is a diagram showing a modification in which the display means of the microscope image is constituted by a small display device. In the surgical microscope apparatus shown in the figure, the display device 4 shown in FIG. 1 is not provided, and instead, a small LCD viewer (liquid crystal display device) is provided.
50 are provided. The LCD viewer 50 is arranged at a position where the operator 5 can observe the opposing side of the lens barrel 1 in a state facing the side surface of the lens barrel 1 and at a position nearer to the operator 5 than the lens barrel 1. The LCD viewer 50 is controlled by the circuit system 3 similarly to the display device 4 shown in FIG. 1, and displays an image based on the image signal output from the video camera 2. Note that the LCD viewer 50 may be suspended independently of the lens barrel 1.

【0026】(第2実施形態)第2実施形態は、本発明
と、公知の「手術用三次元ビューアシステム」との組み
合わせに関する。手術用三次元ビューアシステムは、本
発明と同一出願人による出願に係る特願昭62−743
85号(特開昭63−240851号公報)に記載され
ており、顕微鏡装置の位置及び方向を位置計測装置によ
り計測し、顕微鏡装置の位置及び方向に応じた手術支援
用画像を作成し、これを顕微鏡装置からのビデオ信号
(顕微鏡画像)にスーパーインポーズ(重畳)して表示
するものである。
(Second Embodiment) The second embodiment relates to a combination of the present invention and a known "surgical three-dimensional viewer system". A surgical three-dimensional viewer system is disclosed in Japanese Patent Application No. 62-743, filed by the same applicant as the present invention.
No. 85 (Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 63-240851), the position and direction of a microscope device are measured by a position measurement device, and a surgical assistance image corresponding to the position and direction of the microscope device is created. Is superimposed on a video signal (microscope image) from the microscope device and displayed.

【0027】図6は、本実施形態の手術用三次元ビュー
アシステムの概略構成を示すブロック図である。同図に
示す60及び61は、発光ダイオード(LED)であ
り、鏡筒1の所定の位置(ここではビデオカメラ2の側
面位置)に設けられる。62は位置計測装置であり、発
光ダイオード60及び61から発せられた光を検出する
ことによって、鏡筒1の位置を計測するための手段であ
る。63はコンピュータ装置であって、位置計測装置6
2の計測結果として得られた鏡筒1の位置データと、記
憶装置34に記憶されている3次元像の画像データとを
入力し、後述する所定の画像処理を行って、顕微鏡装置
の鏡筒1から術野Rを見た方向の手術支援用画像を作成
する。65はミキサーであって、鏡筒1から出力された
ビデオ信号と、コンピュータ装置63から出力された手
術支援用画像の画像信号(顕微鏡装置の鏡筒1)から見
た際の3Dデータ)とをミキシングして出力する。ディ
スプレイ装置4は、ミキサー65からの出力信号に応じ
た画像を表示する。すなわち、ビデオカメラ2を介して
得られた顕微鏡画像と、コンピュータ装置63から得ら
れた手術支援用画像とが重畳(スーパーインポーズ)さ
れて表示される。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the surgical three-dimensional viewer system of the present embodiment. Reference numerals 60 and 61 shown in FIG. 1 denote light emitting diodes (LEDs), which are provided at predetermined positions of the lens barrel 1 (here, side positions of the video camera 2). Numeral 62 denotes a position measuring device, which is means for measuring the position of the lens barrel 1 by detecting light emitted from the light emitting diodes 60 and 61. Reference numeral 63 denotes a computer device, and the position measuring device 6
The position data of the lens barrel 1 obtained as a result of the measurement 2 and the image data of the three-dimensional image stored in the storage device 34 are input, and predetermined image processing described later is performed, and the lens barrel of the microscope device is input. An operation support image in a direction in which the operation field R is viewed from 1 is created. Reference numeral 65 denotes a mixer, which converts a video signal output from the lens barrel 1 and an image signal of a surgical assistance image output from the computer device 63 (3D data as viewed from the lens barrel 1 of the microscope device). Mix and output. The display device 4 displays an image according to the output signal from the mixer 65. That is, the microscope image obtained via the video camera 2 and the surgery support image obtained from the computer device 63 are displayed in a superimposed (superimposed) manner.

【0028】コンピュータ装置63は例えば以下に述べ
る画像処理によって手術支援用画像を作成する。手術支
援用画像は、位置計測装置62によって計測された顕微
鏡装置の位置・方向から見たときに被写体(患者)の内
部や表面に、どのような物が、どのような形として見え
るかを表現した画像であって、具体的にはレンダリング
処理により作成されたコンピュータグラフィックス(C
G)である。このコンピュータグラフィックスは、次の
ようにして作成する。
The computer device 63 creates a surgery support image by, for example, image processing described below. The surgery support image expresses what an object looks like inside and on the surface of a subject (patient) when viewed from the position and direction of the microscope device measured by the position measurement device 62. Image, specifically, computer graphics (C
G). This computer graphics is created as follows.

【0029】例えばX線コンピュータ断層撮影装置(C
T)や磁気共鳴診断装置(MRI)などのモダリティに
より、術前又は術中にイメージングを行って3次元像の
画像データをあらかじめ得ておく。この3次元像の画像
データは記憶装置34において記憶保持される。
For example, an X-ray computed tomography apparatus (C
T) or a modality such as a magnetic resonance diagnostic apparatus (MRI) performs imaging before or during an operation to obtain image data of a three-dimensional image in advance. The image data of the three-dimensional image is stored and held in the storage device 34.

【0030】コンピュータ装置63は、記憶装置34か
ら3次元像の画像データを読み出し、位置計測装置62
によって計測された鏡筒1の位置データに基づき、投影
変換として知られる幾何変換を含む画像処理を行うこと
によって3次元像を2次元像に変換する。
The computer device 63 reads out the image data of the three-dimensional image from the storage device 34 and
The three-dimensional image is converted into a two-dimensional image by performing image processing including geometric transformation known as projection transformation based on the position data of the lens barrel 1 measured by the method.

【0031】このようなコンピュータグラフィックスに
よって表現された手術支援用画像は、顕微鏡画像に写っ
ている物が何であるのかを識別することを助け、あるい
は、より深部などに在って顕微鏡画像には写っていない
重要な構造物の位置等を示すのに有用である。
The image for assisting surgery represented by such computer graphics helps to identify what is shown in the microscope image, or is included in a deeper part and the like, and is not included in the microscope image. This is useful for indicating the location of important structures that are not shown.

【0032】(第3実施形態)第3実施形態は、いわゆ
る立体視に関する。鏡筒1内部の光学系を左・右眼別々
に構成し、これに応じた特定の表示手段を備えることで
立体視が可能となることは公知である。上述した第1及
び第2実施形態の手術用顕微鏡装置に対し、例えば以下
に述べる構成を適用することで、立体視を実現すること
が可能である。
(Third Embodiment) The third embodiment relates to so-called stereoscopic vision. It is known that the optical system inside the lens barrel 1 is configured separately for the left eye and the right eye, and stereoscopic viewing becomes possible by providing specific display means corresponding to the left and right eyes. By applying, for example, the configuration described below to the surgical microscope apparatus of the first and second embodiments described above, stereoscopic vision can be realized.

【0033】図7は単カメラ立体視方式のビデオ顕微鏡
の光学系の一例を示す図である。同図に示すように、こ
の装置は対物系71、ズーム系72、左右用レンズ7
3、ビデオカメラ74、CCD75から構成される。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the optical system of a single-camera stereoscopic video microscope. As shown in the figure, the apparatus includes an objective system 71, a zoom system 72, a left and right lens 7,
3. It comprises a video camera 74 and a CCD 75.

【0034】CCD75の左半分すなわち75Lには、
左目用レンズ73Lを経由して左目用の顕微鏡画像が投
影され、同CCD75の右半分すなわち75Rには、右
目用レンズ73Rを経由して右目用の顕微鏡画像が投影
される。
In the left half of the CCD 75, that is, 75L,
The microscope image for the left eye is projected via the lens 73L for the left eye, and the microscope image for the right eye is projected via the lens 73R for the right eye on the right half of the CCD 75, that is, 75R.

【0035】この構成によれば、立体視に必要な左右の
像の撮影を1台のカメラによって行うことができる。な
お、左右の像を別々のビデオカメラで撮影する構成を適
用しても良いことは勿論である。
According to this configuration, the right and left images required for stereoscopic viewing can be photographed by one camera. It is needless to say that a configuration in which the left and right images are photographed by different video cameras may be applied.

【0036】次に、立体視を行う際に用いられる立体視
ディスプレイ装置の構成について説明する。立体視ディ
スプレイ装置としては、偏光フィルタを用いるもの、レ
ンチキュラレンズやコリメータを用いるものなどが公知
である。
Next, the configuration of a stereoscopic display device used for performing stereoscopic vision will be described. As a stereoscopic display device, a device using a polarizing filter, a device using a lenticular lens or a collimator, and the like are known.

【0037】図8は、立体視ディスプレイ装置の一例を
示す図である。この装置は、バックライトであるEL
(エレクトロ・ルミネセンス)パネル80の表面に縞状
のマスク81を配置し、さらにこのマスク81から所定
の距離を隔ててLCD(液晶ディスプレイ装置)82を
配置して成る。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a stereoscopic display device. This device is a backlight EL
(Electroluminescence) A striped mask 81 is arranged on the surface of a panel 80, and an LCD (liquid crystal display device) 82 is arranged at a predetermined distance from the mask 81.

【0038】この装置による立体視の仕組みを、観察者
の右目からの観察に着目して説明すると、例えば、LC
D82のうち右目用の像を表示している部分83Rはマ
スク81の透明部分を介してバックライト80からの照
明を受ける。また、右目用の像以外の部分83Lはマス
ク81の不透明部分の存在により照明を受けない。この
とき左目については、右目用の像を表示している部分8
3Rは、マスク81の不透明部分の存在によりバックラ
イト80からの照明を受けない。また、右目用の像以外
の部分83L(すなわち左目用の画像を表示している部
分)はマスク81の透明部分を介して照明される。
The mechanism of stereoscopic vision by this device will be described focusing on observation from the right eye of the observer.
The portion 83R of the D82 that displays the image for the right eye receives illumination from the backlight 80 via the transparent portion of the mask 81. The portion 83L other than the right-eye image is not illuminated due to the presence of the opaque portion of the mask 81. At this time, for the left eye, the part 8 displaying the image for the right eye
3R is not illuminated by the backlight 80 due to the presence of the opaque portion of the mask 81. Further, a portion 83 </ b> L other than the image for the right eye (that is, a portion displaying the image for the left eye) is illuminated through the transparent portion of the mask 81.

【0039】このような裸眼立体視ディスプレイ装置
は、偏光メガネの着用を必要とする偏光フィルタ方式の
立体視ディスプレイ装置よりも本発明との組み合わせに
適している。なお、偏光メガネを着用する方式の立体視
については、視界が暗いという欠点があるものの、瞬時
に手元や周囲を肉眼で見ることが不可能になる訳ではな
い。
Such an autostereoscopic display device is more suitable for combination with the present invention than a polarizing filter type stereoscopic display device which requires the wearing of polarized glasses. It should be noted that stereoscopic viewing in a method of wearing polarized glasses has a drawback that the field of view is dark, but does not necessarily make it impossible to see the hand and surroundings with the naked eye instantly.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明した本発明の手術用顕微鏡装置
によれば、術野内の被検体に対するアクセスが向上する
ので術者への負担が軽減されるとともに、作業空間が拡
大され、これにより新たな手技等を実現可能になる。
According to the surgical microscope apparatus of the present invention described above, the access to the subject in the surgical field is improved, so that the burden on the operator is reduced, and the working space is enlarged, whereby It is possible to realize various procedures and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る手術用顕微鏡装置
の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a surgical microscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態に係る手術用顕微鏡装置の要部構
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a main part configuration of the surgical microscope apparatus according to the embodiment.

【図3】上記実施形態に係り、術野を照明するように構
成した場合の手術用顕微鏡装置を示す図。
FIG. 3 is a view showing a surgical microscope apparatus according to the embodiment, which is configured to illuminate an operation field.

【図4】上記実施形態に係るディスプレイ装置の取付け
構造を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a mounting structure of the display device according to the embodiment.

【図5】上記実施形態に係る顕微鏡画像の表示手段を小
型のディスプレイ装置により構成した場合の変形例を示
す図。
FIG. 5 is a diagram showing a modified example in a case where the display means of the microscope image according to the embodiment is configured by a small display device.

【図6】本発明の第2実施形態に係る手術用三次元ビュ
ーアシステムの概略構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a surgical three-dimensional viewer system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態に係る単カメラ立体視方
式のビデオ顕微鏡の光学系の一例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an optical system of a single-camera stereoscopic video microscope according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施形態に係る立体視ディスプレ
イ装置の一例を示す図
FIG. 8 is a diagram showing an example of a stereoscopic display device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の従来例に係る手術用顕微鏡装置を用い
た手術の様子を示す図。
FIG. 9 is a view showing a state of an operation using a surgical microscope apparatus according to a conventional example of the present invention.

【図10】本発明の従来例に係り、術者が接眼鏡から目
を離した様子を示す図。
FIG. 10 is a view showing a state in which the operator takes his / her eyes off the eyepiece according to the conventional example of the present invention.

【図11】本発明の従来例に係る光学式の接眼鏡を備え
た手術用顕微鏡装置を示す図。
FIG. 11 is a view showing a surgical microscope apparatus provided with an optical eyepiece according to a conventional example of the present invention.

【図12】本発明の従来例に係るビデオ顕微鏡装置を示
す図。
FIG. 12 is a view showing a video microscope apparatus according to a conventional example of the present invention.

【図13】本発明の従来例に係るヘッドマウントディス
プレイ装置(HMD )の外観を示す図。
FIG. 13 is a view showing the appearance of a head-mounted display device (HMD) according to a conventional example of the invention.

【図14】本発明の従来例に係る小型LCD ビューアの外
観を示す図。
FIG. 14 is a view showing the appearance of a small LCD viewer according to a conventional example of the present invention.

【図15】本発明の従来例に係り、中〜大型のディスプ
レイ装置に顕微鏡画像を表示する装置構成を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a device configuration for displaying a microscope image on a medium to large display device according to a conventional example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…鏡筒 2…ビデオカメラ(撮像手段) 3…回路系 4…ディスプレイ装置 5…術者 6…被検体 20…照明ライト 21…遮蔽部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Barrel 2 ... Video camera (imaging means) 3 ... Circuit system 4 ... Display device 5 ... Surgeon 6 ... Subject 20 ... Illumination light 21 ... Shielding member

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 術野の光学像を得る光学系、及びこの光
学系から得られた光学像を撮像して映像信号を出力する
撮像手段を有し、前記術野上を鉛直方向に移動可能であ
って、かつこの場合の作動距離が所定の距離以上に定め
られた鏡筒と、 術者が前記鏡筒の側面に対向した状態で観察可能な位置
であって、かつ前記術者から見て前記鏡筒よりも奥の位
置に配置され、前記撮像手段から出力された映像信号に
基づく映像を表示する表示手段と、 を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
1. An optical system for obtaining an optical image of an operation field, and an image pickup means for picking up an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal, the optical system being capable of moving vertically on the operation field. And a lens barrel whose working distance is set to be equal to or longer than a predetermined distance, and a position where an operator can observe the lens in a state facing the side surface of the lens barrel, and when viewed from the operator. And a display unit disposed at a position deeper than the lens barrel and displaying an image based on a video signal output from the imaging unit.
【請求項2】 術野の光学像を得る光学系、及びこの光
学系から得られた光学像を撮像して映像信号を出力する
撮像手段を有し、前記術野上を鉛直方向に移動可能であ
って、かつこの場合の作動距離が所定の距離以上に定め
られた鏡筒と、 術者が前記鏡筒の側面に対向した状態で観察可能な位置
であって、かつ前記術者から見て前記鏡筒よりも手前の
位置に配置され、前記撮像手段から出力された映像信号
に基づく映像を表示する表示手段と、 を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
2. An optical system for obtaining an optical image of an operation field, and an image pickup means for picking up an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal, and being movable vertically on the operation field. And a lens barrel whose working distance is set to be equal to or longer than a predetermined distance, and a position where an operator can observe the lens in a state facing the side surface of the lens barrel, and when viewed from the operator. A display unit disposed at a position before the lens barrel and displaying an image based on the image signal output from the imaging unit.
【請求項3】 前記表示手段が前記鏡筒に懸架されるこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の手術用顕微鏡装
置。
3. The surgical microscope apparatus according to claim 1, wherein the display unit is suspended from the lens barrel.
【請求項4】 前記鏡筒と表示手段とが互いに独立して
懸架されることを特徴とする請求項1又は2に記載の手
術用顕微鏡装置。
4. The surgical microscope apparatus according to claim 1, wherein the lens barrel and the display unit are suspended independently of each other.
【請求項5】 前記表示手段に接続され、滅菌処理が施
されたハンドルを具備することを特徴とする請求項1乃
至4のいずれかに記載の手術用顕微鏡装置。
5. The surgical microscope apparatus according to claim 1, further comprising a sterilized handle connected to the display means.
【請求項6】 前記鏡筒に設けられ、前記術野を照明す
る照明手段と、 前記照明手段から発せられた照明光が前記術者の視界に
直接的に入射するのを防止する遮蔽手段と、を具備する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の手
術用顕微鏡装置。
6. An illuminating means provided on the lens barrel for illuminating the operation field, and a shielding means for preventing illumination light emitted from the illuminating means from directly entering the operator's field of view. The surgical microscope apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
【請求項7】 前記術野内の所定の位置に取付けられる
位置計測対象部材と、 前記位置計測対象部材の位置を計測する計測手段と、 を具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の手
術用顕微鏡装置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising: a position measurement target member attached to a predetermined position in the operative field; and a measuring unit configured to measure a position of the position measurement target member. Surgical microscope equipment.
【請求項8】 前記計測手段の計測結果に基づき手術支
援用画像を作成する作成手段と、 前記作成手段により作成された手術支援用画像を、前記
映像に重畳させて表示する重畳表示手段と、 をさらに具備することを特徴とする請求項7に記載の手
術用顕微鏡装置。
8. A creating means for creating a surgical assistance image based on the measurement result of the measuring means, a superimposing display means for superimposing and displaying the surgical assistance image created by the creating means on the video, The surgical microscope apparatus according to claim 7, further comprising:
【請求項9】 術野の光学像を得る光学系、及びこの光
学系から得られた光学像を撮像して映像信号を出力する
撮像手段を有し、前記術野上を鉛直方向に移動可能な鏡
筒と、 前記撮像手段から出力された映像信号に基づく映像を表
示する表示手段と、を具備する手術用顕微鏡装置におい
て、 術者が手術をする際に、前記鏡筒が当該手術を阻害する
ことの無いよう、前記鏡筒の作動距離を所定以上の距離
に定めたことを特徴とする手術用顕微鏡装置。
9. An optical system for obtaining an optical image of an operation field, and an image pickup means for picking up an optical image obtained from the optical system and outputting a video signal, and being movable vertically on the operation field. A surgical microscope apparatus comprising: a lens barrel; and a display unit that displays an image based on a video signal output from the imaging unit. When the surgeon performs an operation, the lens tube inhibits the operation. An operating microscope apparatus wherein the working distance of the lens barrel is set to a predetermined distance or more so as not to cause a problem.
【請求項10】 前記作動距離を50cm以上に定めた
ことを特徴とする請求項9に記載の手術用顕微鏡装置。
10. The surgical microscope apparatus according to claim 9, wherein the working distance is set to 50 cm or more.
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