JP2009020040A - Device for observing living body and medical microscope using the same - Google Patents

Device for observing living body and medical microscope using the same Download PDF

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JP2009020040A JP2007184138A JP2007184138A JP2009020040A JP 2009020040 A JP2009020040 A JP 2009020040A JP 2007184138 A JP2007184138 A JP 2007184138A JP 2007184138 A JP2007184138 A JP 2007184138A JP 2009020040 A JP2009020040 A JP 2009020040A
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Toyoji Hanzawa
豊治 榛澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for observing a living body capable of improving visibility of a transparent film and semitransparent thin film in a living body. <P>SOLUTION: The device 100 for observing a living body includes an image capturing section 70 for capturing captured image data of an objective locus to be observed; an image processing section 10 for processing the captured image data captured by the image capturing section 70; an image displaying section 80 for inputting the display image data processed by the image processing section 10 and forming a display image for a user; and a color converter 50 in the image processing section 10 for converting colors of color components using color conversion factors α, β, γ defined by 1≤α/β≤3 and 1≤α/γ≤3 at R2=αG1, G2=βB1 and B2=γB1, when the RGB components of the captured image data are (R1, G1, B1) and the RGB components of the display image data are (R2, G2, B2). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に脳神経外科等で微細部位の手術に使用される生体観察装置に関し、より詳しくは顕微鏡光学観察に加え、生体組織の像を撮像し画像処理した上で表示装置への表示を行うことにより、異なった画像を同時に観察することが可能な生体観察装置及びそのような装置を用いた医療用顕微鏡に関する。   The present invention relates to a living body observation apparatus that is used for surgery of a minute part, particularly in neurosurgery, and more specifically, in addition to microscopic optical observation, an image of a living tissue is captured and processed, and then displayed on a display device. The present invention relates to a living body observation apparatus capable of simultaneously observing different images and a medical microscope using such an apparatus.

従来、脳神経外科領域では、より微細な手術を確実に行うために、術部を立体で拡大観察する医療用顕微鏡が多く利用されている。さらに、近年では手術を確実に行なうため、医療用顕微鏡観察下のみで行なっていた従来の手術に、内視鏡観察が併用されており、医療用顕微鏡観察像と内視鏡観撮像とを医療用顕微鏡視野内で同時に観察できることが望まれている。また、内視鏡観撮像にとどまらず、術前のCTやMRの画像及び術中の神経モニター等の情報の同時観察も望まれている。   Conventionally, in the field of neurosurgery, many medical microscopes for observing a surgical part in a three-dimensional manner have been used in order to reliably perform finer surgery. Furthermore, in recent years, endoscopic observation is used in combination with conventional surgery, which has been performed only under medical microscope observation, in order to perform surgery reliably, and medical microscope observation images and endoscopic imaging are medically used. It is desired to be able to observe at the same time within the field of view of the microscope. In addition to endoscopic imaging, simultaneous observation of information such as preoperative CT and MR images and intraoperative nerve monitors is also desired.

例えば、特許文献1(特開2006−301523号公報)には、光学的観察用の光学系と、被検体を照明する照明光学系と、前記被検体の観察像を撮影する少なくとも一つの撮像素子とを有する医療用顕微鏡において、前記照明光学系の光源が、白色光LEDを含む少なくとも二種類の異なる波長域の光を発するLED光源で構成され、前記各LEDは、その集光光軸中心が略同軸になるように配置され、前記撮像素子は前記LEDの少なくとも一種類の波長域に対応した感度を持つことを特徴とする医療用顕微鏡が開示されている。
特開2006−301523号公報
For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-301523) discloses an optical system for optical observation, an illumination optical system that illuminates the subject, and at least one image sensor that captures an observation image of the subject. A light source of the illumination optical system is composed of an LED light source that emits light of at least two different wavelength ranges including a white light LED, and each of the LEDs has a light collecting optical axis center. A medical microscope is disclosed, which is arranged so as to be substantially coaxial, and the imaging element has sensitivity corresponding to at least one wavelength region of the LED.
JP 2006-301523 A

ところで、上記のような従来の医療用顕微鏡などにおいては、特に、生体における透明膜や半透明の薄い膜などの視認性がよくない、という問題があった。これは、生体内部における散乱光は赤色成分が強く、従って、その補色にある緑の散乱光が目立たなくなることが原因であると推定された。そこで、前記補色の関係になく、ある程度膜の散乱があり、目の感度が高い緑色を強くすることで対応することが考えられた。例えば、光源やライトガイドに緑がかったものを使い、その照射光で観察対象部位の生体膜を照射する、というような工夫を行ったところ比較的良好な視認性を得ることが可能となった。しかしながら、このような照射光による観察でも、透明膜や半透明の薄い膜などの視認性改善には限界があり、問題となっていた。   By the way, the conventional medical microscope as described above has a problem that the visibility of a transparent film or a semi-transparent thin film in a living body is not good. This is presumed to be caused by the fact that the scattered light inside the living body has a strong red component, and therefore the green scattered light in its complementary color becomes inconspicuous. In view of this, it was considered that there is a film scattering to some extent and the green color, which has high eye sensitivity, is strengthened regardless of the complementary color relationship. For example, when a light source or light guide with a greenish color is used and the biological film of the site to be observed is irradiated with the irradiated light, relatively good visibility can be obtained. . However, even in such observation with irradiation light, there is a limit in improving the visibility of a transparent film or a translucent thin film, which has been a problem.

本発明は上記のような課題を解決するためのものであり、そのために請求項1に係る発明は、観察対象部位の撮影画像データを取得する画像撮影部と、該画像撮影部で取得された撮影画像データを表示画像データに処理する画像処理部と、該画像処理部によって処理された表示画像データが入力されてユーザーに対する表示像を形成する画像表示部と、該画像処理部には、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とするとき、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α、β、γを用いて、R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1で色成分の変換処理を行う色変換部と、を有することを特徴とする生体観察装置である。   The present invention is for solving the above-described problems, and for that purpose, the invention according to claim 1 is acquired by an image capturing unit that acquires captured image data of a site to be observed, and the image capturing unit. An image processing unit that processes captured image data into display image data, an image display unit that inputs display image data processed by the image processing unit to form a display image for a user, and the image processing unit When the RGB component of the image data is (R1, G1, B1) and the RGB component of the display image data is (R2, G2, B2), the color determined by 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ α / γ ≦ 3 And a color conversion unit that performs color component conversion processing using R2 = αG1, G2 = βB1, and B2 = γB1 using conversion coefficients α, β, and γ.

また、請求項2に係る発明は、観察対象部位の撮影画像データが記録される画像記録部と、該画像記録部に記録された撮影画像データを表示画像データに処理する画像処理部と、該画像処理部によって処理された表示画像データが入力されてユーザーに対する表示像を形成する画像表示部と、該画像処理部には、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とするとき、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α、β、γを用いて、R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1で色成分の変換処理を行う色変換部と、を有することを特徴とする生体観察装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an image recording unit that records captured image data of a site to be observed, an image processing unit that processes captured image data recorded in the image recording unit into display image data, An image display unit that inputs display image data processed by the image processing unit to form a display image for a user, and the image processing unit includes RGB components (R1, G1, B1) of the captured image data. When the RGB components of the data are (R2, G2, B2), R2 = αG1, G2 using color conversion coefficients α, β, γ determined by 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ α / γ ≦ 3. And a color conversion unit that performs a color component conversion process with βB1 and B2 = γB1.

また、請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の生体観察装置において、該色変換部がα=1、β=1、γ=1によって色成分の変換処理を行うことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the living body observation apparatus according to the first or second aspect, the color conversion unit performs color component conversion processing with α = 1, β = 1, and γ = 1. It is characterized by.

また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の生体観察装置において、該画像撮影部は観察対象部位における動画像の撮影画像データを取得することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the living body observation apparatus according to any one of the first to third aspects, the image capturing unit acquires captured image data of a moving image at a site to be observed. To do.

また、請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の生体観察装置において、該画像処理部には、R2=R1、G2=G1、B2=B1として、色成分の変換処理を行わない非色変換部と、該画像表示部に入力する撮影画像データを該色変換部によって生成されたものとするか、該非色変換部によって生成されたものとするかに係る切り換えを行う表示モード切換部とを有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the living body observation apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image processing unit includes R2 = R1, G2 = G1, B2 = B1, and color components. A non-color conversion unit that does not perform the conversion process, and whether captured image data to be input to the image display unit is generated by the color conversion unit or generated by the non-color conversion unit And a display mode switching unit that performs switching.

また、請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の生体観察装置において、該画像処理部には、R2=R1、G2=G1、B2=B1として、色成分の変換処理を行わない非色変換部と、該色変換部によって生成された撮影画像データと、該非色変換部によって生成された撮影画像データとの両方を該画像表示部に入力する同時表示モード選択部とを有することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the living body observation apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the image processing unit includes R2 = R1, G2 = G1, and B2 = B1 as color components. A non-color conversion unit that does not perform the conversion process, a photographic image data generated by the color conversion unit, and a photographic image data generated by the non-color conversion unit are both input to the image display unit And a selection unit.

また、請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の生体観察装置において、該観察対象部位の光学像の表示を行う光学表示部を有することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising an optical display unit that displays an optical image of the site to be observed.

また、請求項8に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の生体観察装置を用いたことを特徴とする医療用顕微鏡である。   An invention according to claim 8 is a medical microscope characterized by using the living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 6.

本発明によれば、光源やライトガイドといったハードウエア構成を変更することなく、生体における透明膜や半透明の薄い膜などの視認性を向上させることが可能となる生体観察装置及びそのような生体観察装置を用いた医療用顕微鏡を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the visibility of a transparent film or a translucent thin film in a living body without changing the hardware configuration such as a light source and a light guide, and such a living body. A medical microscope using an observation apparatus can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図であり、図2は本発明の実施の形態に係る生体観察装置の画像処理部における非変換処理部のブロック構成を示す図であり、図3は本発明の実施の形態に係る生体観察装置の画像処理部における変換処理部のブロック構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the principle of a biological observation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a non-conversion processing unit in the image processing unit of the biological observation apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a conversion processing unit in the image processing unit of the biological observation apparatus according to the embodiment of the present invention.

図1乃至図3において、10は画像処理部、20は表示モード切換部、30は非色変換部、31は撮影画像データ、32は撮影画像データR成分、33は撮影画像データG成分、34は撮影画像データB成分、41は表示画像データ、42は表示画像データR成分、43は表示画像データG成分、44は表示画像データB成分、50は色変換部、51は撮影画像データ、52は撮影画像データR成分、53は撮影画像データG成分、54は撮影画像データB成分、55は色成分変換処理部、56は色変換係数α、57は色変換係数β、58は色変換係数γ、61は表示画像データ、62は表示画像データR成分、63は表示画像データG成分、64は表示画像データB成分、70は画像撮像部、80は画像表示部、90は画像記録部、100は生体観察装置をそれぞれ示している。   1 to 3, 10 is an image processing unit, 20 is a display mode switching unit, 30 is a non-color conversion unit, 31 is captured image data, 32 is captured image data R component, 33 is captured image data G component, 34 Is the captured image data B component, 41 is the display image data, 42 is the display image data R component, 43 is the display image data G component, 44 is the display image data B component, 50 is the color converter, 51 is the captured image data, 52 Is the captured image data R component, 53 is the captured image data G component, 54 is the captured image data B component, 55 is a color component conversion processing unit, 56 is a color conversion coefficient α, 57 is a color conversion coefficient β, and 58 is a color conversion coefficient. γ, 61 is display image data, 62 is display image data R component, 63 is display image data G component, 64 is display image data B component, 70 is an image capturing unit, 80 is an image display unit, 90 is an image recording unit, 100 is It shows the body observation device respectively.

生体観察装置100は、主要な構成として、ユーザーが観察しようとする生体内部などの観察対象部位における動画像や静止画像を撮影することが可能な画像撮影部70と、この画像撮影部70で撮影された撮影画像データを画像処理する画像処理部10と、画像撮影部70などで取得された撮影画像データを、画像処理部10を介して読み書き可能に記録する画像データ記録部80と、該画像処理部10で撮影画像データから表示画像データへと処理されたデータを入力することによってユーザーに対して表示像を形成する画像表示部80とを有している。   The biological observation apparatus 100 has, as a main configuration, an image photographing unit 70 capable of photographing a moving image or a still image at a site to be observed such as the inside of a living body that a user intends to observe, and the image photographing unit 70. An image processing unit 10 that performs image processing on the captured image data, an image data recording unit 80 that records the captured image data acquired by the image capturing unit 70 and the like through the image processing unit 10, and the image An image display unit 80 that forms a display image for the user by inputting data processed from captured image data to display image data by the processing unit 10 is provided.

画像処理部10は、撮影画像データを入力し、これを画像処理して表示画像データを生成するものであり、さらに詳細には、少なくとも 表示モード切換部20、非色変換部30、色変換部50の各構成を有している。   The image processing unit 10 receives photographed image data and performs image processing to generate display image data. In more detail, at least the display mode switching unit 20, the non-color conversion unit 30, the color conversion unit There are 50 configurations.

非色変換部30は、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、及び表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とすると、図2に示すように、R2=R1、G2=G1、B2=B1として、色成分の変換処理を行わないものである。このような非色変換部30からの出力である表示画像データが画像表示部80に入力されると、画像表示部80にて、オリジナルの観察対象部位と同じ色調の画像が再現される。   As shown in FIG. 2, the non-color conversion unit 30 assumes that the RGB components of the captured image data are (R1, G1, B1) and the RGB components of the display image data are (R2, G2, B2). , G2 = G1, B2 = B1, and the color component conversion process is not performed. When such display image data that is output from the non-color conversion unit 30 is input to the image display unit 80, the image display unit 80 reproduces an image having the same color tone as that of the original observation target region.

色変換部50は、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、及び表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とすると、図2に示すように、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α(56)、β(57)、γ(58)を用いて、R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1で色成分の変換処理を行う色成分変換処理部55を具備している。画像表示部80において、このような色変換部50から出力される表示画像データが入力されると、生体内部における赤色成分が除去された画像が再現され、光源やライトガイドといったハードウエア構成を変更することなく、生体における透明膜や半透明の薄い膜などの視認性を向上させることができる。   As shown in FIG. 2, the color conversion unit 50 assumes that the RGB components of the captured image data are (R1, G1, B1) and the RGB components of the display image data are (R2, G2, B2). Using the color conversion coefficients α (56), β (57), γ (58) determined by β ≦ 3 and 1 ≦ α / γ ≦ 3, conversion of color components with R2 = αG1, G2 = βB1, and B2 = γB1 A color component conversion processing unit 55 that performs processing is provided. When the display image data output from the color conversion unit 50 is input to the image display unit 80, an image from which the red component is removed inside the living body is reproduced, and the hardware configuration such as the light source and the light guide is changed. Therefore, the visibility of a transparent film or a semi-transparent thin film in a living body can be improved.

ここで、本発明における具体的な色成分変換処理について説明する。図7は画像撮影部で取得されたオリジナルの撮影画像データを示す図である。また、図8は画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのR成分のみを抽出した画像データを示す図であり、図9は画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのG成分のみを抽出した画像データを示す図であり、図10は画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのB成分のみを抽出した画像データを示す図である。なお、図8乃至図10において、抽出されたR成分、G成分、B成分は白によって示されている。   Here, specific color component conversion processing in the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing original photographed image data acquired by the image photographing unit. FIG. 8 is a diagram showing image data obtained by extracting only the R component of the original photographed image data acquired by the image photographing unit. FIG. 9 shows only the G component of the original photographed image data obtained by the image photographing unit. FIG. 10 is a diagram showing extracted image data, and FIG. 10 is a diagram showing image data obtained by extracting only the B component of the original photographed image data acquired by the image photographing unit. 8 to 10, the extracted R component, G component, and B component are indicated by white.

図7のオリジナル撮影画像において、点線で囲まれた部分が透明膜である。このようなオリジナル撮影画像では、生体内の赤色の散乱光のために当該透明膜が認識しづらい。このような視認性の問題を、R成分、G成分、B成分に分けて、図8乃至図10において検討している。図7はリジナル撮影画像のR成分のみを抽出して白に置換した画像であるが、この画像に示されるように先の透明膜に該当する部分では、全くその存在を確認することができない。このようなことを鑑み、本発明の生体観察装置100では、オリジナル撮影画像におけるR成分に係るデータは捨てて、G成分、B成分のデータによって、表示画像データを生成するものである。   In the original photographed image of FIG. 7, the portion surrounded by a dotted line is a transparent film. In such an original photographed image, the transparent film is difficult to recognize due to red scattered light in the living body. Such visibility problems are divided into R component, G component, and B component, and are examined in FIGS. FIG. 7 shows an image obtained by extracting only the R component of the original photographed image and replacing it with white. As shown in this image, the presence of the portion corresponding to the previous transparent film cannot be confirmed at all. In view of the above, in the living body observation apparatus 100 of the present invention, data relating to the R component in the original photographed image is discarded, and display image data is generated based on the data of the G component and the B component.

図11はオリジナル撮影画像データを、本発明の手法で色変換処理して画像表示部に再現した画像を示す図である。図11は、R2=G1、G2=B1、B2=B1(すなわち、α=1、β=1、γ=1)によって色成分の変換処理を行った表示画像データを画像表示部80で再現したものである。本発明の生態観察装置によれば、図11に示すように、生体内部における赤色成分が除去され、生体における透明膜の視認性を良くする。   FIG. 11 is a diagram showing an image reproduced from the original photographed image data on the image display unit after color conversion processing by the method of the present invention. In FIG. 11, the display unit 80 reproduces the display image data obtained by performing the color component conversion processing with R2 = G1, G2 = B1, and B2 = B1 (that is, α = 1, β = 1, γ = 1). Is. According to the ecological observation apparatus of the present invention, as shown in FIG. 11, the red component in the living body is removed, and the visibility of the transparent film in the living body is improved.

なお、R2=G1、G2=B1、B2=B1とすることは、色変換係数はいずれも1であるので計算処理等のハードウエアの負担を軽減することができるので好ましい。ただ、色変換係数α、β、γは、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3の範囲で定めることができる。   Note that it is preferable to set R2 = G1, G2 = B1, and B2 = B1 because the color conversion coefficients are all 1, so that the burden on hardware such as calculation processing can be reduced. However, the color conversion coefficients α, β, and γ can be determined in the range of 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ α / γ ≦ 3.

本発明は、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α、β、γを用いて、R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1で色成分の変換処理を行うと、生体内部における赤色成分が除去され、生体における透明膜の視認性を向上することができる、という知見を得てなされたものである。   The present invention uses color conversion coefficients α, β, and γ determined by 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ α / γ ≦ 3, and performs color component conversion processing with R2 = αG1, G2 = βB1, and B2 = γB1. As a result, the red component in the living body is removed and the visibility of the transparent film in the living body can be improved.

表示モード切換部20は、画像表示部80に入力する表示画像データを、非色変換部30で生成されたものとするか、或いは、色変換部50で生成されたものとするか、を切り換える構成であり、このような構成を備えることにより、本発明の生体観察装置100では、画像表示部80において、オリジナルの観察対象部位と同じ色調の画像を再現するか、生体における透明膜や半透明の薄い膜などを強調する色調の画像を再現するかを切り換えることが可能となる。   The display mode switching unit 20 switches whether display image data input to the image display unit 80 is generated by the non-color conversion unit 30 or generated by the color conversion unit 50. By providing such a configuration, in the living body observation apparatus 100 of the present invention, the image display unit 80 reproduces an image having the same color tone as that of the original observation target site, or a transparent film or translucent body in the living body. It is possible to switch whether to reproduce an image having a color tone that emphasizes a thin film or the like.

本発明では、画像撮影部70で取得された撮影画像データに加え、画像記録部90に記録されている撮影画像データも上記のように色変換処理を行うことによって、生体膜の観察に有効な表示画像を再現することが可能である。   In the present invention, in addition to the captured image data acquired by the image capturing unit 70, the captured image data recorded in the image recording unit 90 is also effective for observing a biological membrane by performing the color conversion processing as described above. It is possible to reproduce the display image.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図4は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図である。図4において、100’は生体観察装置、10は画像処理部、70は画像撮影部、80は画像表示部、90は画像記録部、210は対物レンズ、220は光学表示部、230は第1光学系、240は第2光学系をそれぞれ示している。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram for explaining the principle of a biological observation apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, 100 ′ is a biological observation apparatus, 10 is an image processing unit, 70 is an image capturing unit, 80 is an image display unit, 90 is an image recording unit, 210 is an objective lens, 220 is an optical display unit, and 230 is a first display unit. An optical system 240 indicates a second optical system.

図4に示す他の実施の形態に係る生体観察装置100’における画像処理部10、画像撮影部70、画像表示部80、画像記録部90は先の実施形態と同様の構成のものでるので説明を省略する。本実施形態においては、画像表示部80の近傍に光学表示部220が一緒に設けられており、ユーザーは画像撮影部70による電子的な再現像とともに、光学表示部220で光学像も参照することが可能なように構成されている。   Since the image processing unit 10, the image capturing unit 70, the image display unit 80, and the image recording unit 90 in the biological observation apparatus 100 ′ according to another embodiment shown in FIG. 4 have the same configuration as that of the previous embodiment, description will be given. Is omitted. In the present embodiment, an optical display unit 220 is provided in the vicinity of the image display unit 80, and the user refers to an optical image on the optical display unit 220 as well as electronic redevelopment by the image capturing unit 70. Is configured to be possible.

ユーザーに上記のような光学像を提示するために、本実施形態における生体観察装置100’では、観察対象部位の画像を取得する対物レンズ210が設けられており、この対物レンズ210と光学表示部220との間には第1光学系230が設けられる。また、対物レンズ210で取得される観察対象部位の画像を画像撮影部70のCCDなどに光学像を結像させるための第2光学系240を有している。   In order to present the optical image as described above to the user, the living body observation apparatus 100 ′ according to the present embodiment is provided with an objective lens 210 that acquires an image of the observation target part. The objective lens 210 and the optical display unit A first optical system 230 is provided between 220 and 220. Further, a second optical system 240 for forming an optical image of the image of the observation target portion acquired by the objective lens 210 on a CCD or the like of the image capturing unit 70 is provided.

このような本発明の他の実施形態によれば、ユーザーは画像表示部80におけるオリジナル撮影画像、色変換処理された生体膜を強調する色変換画像、そして光学像の3種類を適宜参照することによって、観察部位の状態をより的確に把握することができるようになる。   According to such another embodiment of the present invention, the user appropriately refers to the three types of the original photographed image in the image display unit 80, the color conversion image that emphasizes the biological film subjected to the color conversion process, and the optical image. Thus, the state of the observation site can be grasped more accurately.

また、このような本発明の他の実施形態のる生体観察装置100’は、医療用顕微鏡に適用されると使い勝手の良いものとなる。すなわち、ユーザーは通常は光学表示部220の光学像を参照しつつ手術などの医療行為を行い、透明な膜を詳しく参照したいときに画像表示部80において色変換処理画像を参照したりすることができるようになる。このような生体観察装置100’を医療用顕微鏡に適用した場合の光学系については後に詳しく説明する。なお、後における光学系の説明と、先の第1光学系230、第2光学系240との説明は必ずしも一致するものではない。   In addition, the living body observation apparatus 100 ′ according to another embodiment of the present invention is easy to use when applied to a medical microscope. That is, the user usually performs a medical action such as surgery while referring to the optical image of the optical display unit 220, and may refer to the color conversion processing image on the image display unit 80 when the user wants to refer to the transparent film in detail. become able to. An optical system when such a biological observation apparatus 100 'is applied to a medical microscope will be described in detail later. Note that the description of the optical system later and the description of the first optical system 230 and the second optical system 240 do not necessarily coincide with each other.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図5は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図である。図5において、100’’は生体観察装置、10は画像処理部、20は表示モード切換部、25は同時表示モード選択部、30非色変換部、50色変換部、70は画像撮影部、80は画像表示部、90は画像記録部をそれぞれ示している。なお、先の実施形態と同様の参照番号が付されている構成については、先のものと同様であるので説明を割愛する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram for explaining the principle of a biological observation apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 5, 100 ″ is a living body observation apparatus, 10 is an image processing unit, 20 is a display mode switching unit, 25 is a simultaneous display mode selection unit, 30 non-color conversion unit, 50 color conversion unit, 70 is an image photographing unit, Reference numeral 80 denotes an image display unit, and 90 denotes an image recording unit. In addition, about the structure to which the same reference number as the previous embodiment is attached | subjected, since it is the same as that of a previous thing, it abbreviate | omits description.

本実施形態では、ユーザーが画像撮影部70で電子的な再現像を参照するときにおいて、オリジナル撮影画像及び色変換処理された生体膜を強調する色変換画像の両方を同時に参照することができるようになっている。そのために、本実施形態では、非色変換部30で生成された撮影画像データと、色変換部50で色変換処理され生成された撮影画像データの両方を画像表示部80に入力し、そして画像表示部80では、入力された2つの画像データを表示することができるようになっている。図6は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置における画像表示部での表示イメージを示す図である。   In the present embodiment, when the user refers to electronic redevelopment in the image photographing unit 70, both the original photographed image and the color conversion image that emphasizes the biological film subjected to the color conversion process can be referred to at the same time. It has become. Therefore, in this embodiment, both the captured image data generated by the non-color conversion unit 30 and the captured image data generated by color conversion processing by the color conversion unit 50 are input to the image display unit 80, and the image is displayed. The display unit 80 can display two input image data. FIG. 6 is a diagram showing a display image on an image display unit in a living body observation apparatus according to another embodiment of the present invention.

このような本実施形態の構成によれば、ユーザーは一つの画像表示部80の画面内で、オリジナルの色調の画像と、生体膜を強調した画像の両方を参照することができるので、生体における観察対象部位の状態を把握しやすい、というメリットがある。   According to such a configuration of the present embodiment, the user can refer to both the original color tone image and the image in which the biological membrane is emphasized within the screen of one image display unit 80. There is an advantage that it is easy to grasp the state of the site to be observed.

次に、本発明の生体観察装置を利用した医療用顕微鏡の光学系について説明する。先に実施形態においても説明したように、本発明の生体観察装置を利用した医療用顕微鏡では、ユーザーは通常は光学表示部の光学像を参照しつつ手術などの医療行為を行い、透明な膜を詳しく参照したいときに画像表示部において色変換処理画像を参照したりすることができるようになり、より観察部位を明確に把握することが可能となる。   Next, an optical system of a medical microscope using the living body observation apparatus of the present invention will be described. As described in the above embodiments, in a medical microscope using the living body observation apparatus of the present invention, a user usually performs a medical action such as surgery while referring to an optical image of an optical display unit, and a transparent film. It is possible to refer to the color conversion processing image in the image display unit when it is desired to refer to the image in detail, and the observation site can be grasped more clearly.

図12は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の主要光学系を示す図であり、図13は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の主要光学系を斜視的に示す図である。図12及び図13において、501は光源、502は照明レンズ系、503、504は反射部材(プリズム)、505は楔型ハーフミラー、506は対物レンズ、507は開口絞り、508は反射部材(プリズム)、509はアフォーカルズームレンズ、510はビームスプリッタ、511は反射部材(プリズム)、512は結像レンズ、513は反射部材(プリズム)、514は結像点、515は反射部材(プリズム)、516はミラー、517、518は反射部材(プリズム)、519はリレー系コリメータレンズ、520は反射プリズム、523は副観察者、524は撮影系をそれぞれ示している。主要光学系は医療用顕微鏡の本体部の鏡体部701内に構成されている。   FIG. 12 is a diagram showing a main optical system of a medical microscope which is a living body observation apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a medical view which is a living body observation apparatus according to another embodiment of the present invention. It is a figure which shows perspectively the main optical system of the microscope for operation. 12 and 13, 501 is a light source, 502 is an illumination lens system, 503 and 504 are reflecting members (prisms), 505 is a wedge-shaped half mirror, 506 is an objective lens, 507 is an aperture stop, and 508 is a reflecting member (prism). ), 509 is an afocal zoom lens, 510 is a beam splitter, 511 is a reflecting member (prism), 512 is an imaging lens, 513 is a reflecting member (prism), 514 is an imaging point, 515 is a reflecting member (prism), 516 is a mirror, 517 and 518 are reflecting members (prisms), 519 is a relay collimator lens, 520 is a reflecting prism, 523 is a sub-observer, and 524 is an imaging system. The main optical system is configured in the body 701 of the main body of the medical microscope.

まず主要光学系における照明系から説明する。光源501から発した光は、照明レンズ系502によりプリズム504付近に結像させる。プリズム503は、観察光学系との干渉を避けるため、照明光学系を曲げるために設置したものである。このプリズムには、NAの大きな照明光束すべての光束を全反射させるため頂角が90°以上のプリズムを使う。反射部材504を通った光束は、楔型ハーフミラー505を透過して物体面を照明する。なお、光源は501は、ライトガイドの射出端面でもよい。   First, the illumination system in the main optical system will be described. Light emitted from the light source 501 is imaged near the prism 504 by the illumination lens system 502. The prism 503 is installed to bend the illumination optical system in order to avoid interference with the observation optical system. As this prism, a prism having an apex angle of 90 ° or more is used to totally reflect all the luminous fluxes having a large NA. The light beam that has passed through the reflecting member 504 passes through the wedge-shaped half mirror 505 to illuminate the object surface. The light source 501 may be the light guide exit end face.

次に、主要光学系における観察系についてまず説明する。物体からの光束は、楔型のハーフプリズム505で反射され、作動距離を変化できる1つの対物レンズ506に入射する。この対物レンズ506は、構成するレンズ群の一部を動かすことにより、作動距離をかえることができる。対物レンズ506は、物体からの光束をアフォーカル光束にする。対物レンズ506射出後に、左右の光束に分割する鏡筒の左右開口絞りとズーム最高倍で共役の位置にある開口絞り507を通る。この開口絞り507は、ズーム系の高倍側で観察する光束の外側を遮る。開口絞り507を通った光束は、プリズム508により上側に反射され、アフォーカルズームレンズ509に入射する。アフォーカルズームレンズ509は、構成するレンズ群の少なくとも2群が動くことにより、アフォーカル光束を射出したまま、変倍を可能にする。アフォーカルズーム群509の射出光束は、ビームスプリッタ510に入射する。ビームスプリッタ510は、反射側に主観察系、透過側に副観察者523と撮影系524を配置する。副観察者523以降には副観察者用光学系が、また撮影系524以降には撮影用光学系が配置される。撮影用光学系については後に詳しく説明する。   Next, the observation system in the main optical system will be described first. The light beam from the object is reflected by the wedge-shaped half prism 505 and enters one objective lens 506 that can change the working distance. The objective lens 506 can change the working distance by moving a part of the constituting lens group. The objective lens 506 turns the light beam from the object into an afocal light beam. After exiting the objective lens 506, it passes through the left and right aperture stops of the lens barrel divided into left and right light beams and the aperture stop 507 at the conjugate position at the maximum zoom. The aperture stop 507 blocks the outside of the light beam observed on the high magnification side of the zoom system. The light beam that has passed through the aperture stop 507 is reflected upward by the prism 508 and enters the afocal zoom lens 509. The afocal zoom lens 509 enables zooming while the afocal light beam is emitted by moving at least two of the constituent lens groups. The light beam emitted from the afocal zoom group 509 enters the beam splitter 510. The beam splitter 510 includes a main observation system on the reflection side and a sub-observer 523 and an imaging system 524 on the transmission side. A sub-observer optical system is disposed after the sub-observer 523, and a photographing optical system is disposed after the photographing system 524. The photographing optical system will be described in detail later.

主観察系は、ビームスプリッタ510の反射側射出後、反射部材511により下方に反射される。反射部材511射出後、1回結像リレー系の結像レンズ512に入射し、このレンズ512により結像点514に結像する。リレー系結像レンズ512射出後に、プリズム513により図12で紙面奥側に反射し、プリズム515で上方に反射し、ミラー516により対物光軸に平行で観察者側に反射する。その後、プリズム517、518により、対物レンズ506とアフォーカルズームレンズ509の光軸を含む平面に光軸を移動する。なお、プリズム511、513、515とミラー516でII型ポロプリズムを構成し、1回結像による像の反転を補正している。
また、反射部材508を直角より大きい角度で反射すると、鏡体の水平使用の場合、に頭が鏡体に当たるのを避けることができる。このように構成した場合、プリズム508で直角に反射した場合の光路と同じにするのには、ミラー516の反射角度で調整するのが構成が簡単で小型にできる。
The main observation system is reflected downward by the reflection member 511 after being emitted from the reflection side of the beam splitter 510. After exiting the reflecting member 511, the light enters the imaging lens 512 of the imaging relay system once and forms an image at the imaging point 514 by this lens 512. After exiting the relay imaging lens 512, the light is reflected by the prism 513 to the back side of FIG. 12, reflected upward by the prism 515, and reflected by the mirror 516 to the viewer side parallel to the objective optical axis. Thereafter, the optical axes are moved to a plane including the optical axes of the objective lens 506 and the afocal zoom lens 509 by the prisms 517 and 518. The prisms 511, 513, and 515 and the mirror 516 form an II-type Porro prism to correct image inversion caused by one-time image formation.
Further, if the reflecting member 508 is reflected at an angle larger than a right angle, the head can be prevented from hitting the mirror when the mirror is horizontally used. In the case of such a configuration, the configuration can be simplified and reduced in size by adjusting the reflection angle of the mirror 516 in order to make the optical path the same as when reflected by the prism 508 at a right angle.

プリズム518射出後に、リレー系コリメータレンズ519によりアフォーカル光束にする。1回結像リレー系の結像レンズ512とコリメータレンズ519の焦点距離を等しくして倍率をアフォーカルリレー倍率を1倍にすると、光束径の差が小さくなり小型化しやすい。リレー系コリメータレンズ519射出後に2回反射プリズム520により光軸が45°下方にし、プリズム521で45°上方にする。プリズム521射出後に、左右1対の結像レンズと左右それぞれの像を180°回転させる正立プリズムと1対の接眼レンズにより構成する鏡筒700を取り付ける。   After exiting the prism 518, the relay system collimator lens 519 generates an afocal beam. If the focal lengths of the imaging lens 512 and the collimator lens 519 of the one-time imaging relay system are made equal to each other and the magnification is made the afocal relay magnification to be 1, the difference in the beam diameter is reduced and the size is easily reduced. After exiting the relay collimator lens 519, the optical axis is lowered 45 ° by the twice reflecting prism 520 and is raised 45 ° by the prism 521. After the emission of the prism 521, a lens barrel 700 is attached which includes a pair of left and right imaging lenses, an upright prism that rotates the left and right images by 180 °, and a pair of eyepieces.

観察者光学系700は、プリズム521射出光軸を回転軸に回転でき、観察者が首を傾げた場合でも観察できるように調整できる。また、鏡筒を上下方向にティルトできると、観察者はより楽な姿勢で観察するように調整できる。   The observer optical system 700 can be rotated so that the emission optical axis of the prism 521 can be rotated about the rotation axis, and can be adjusted so that the observer can observe even when the neck is tilted. In addition, if the lens barrel can be tilted in the vertical direction, the observer can adjust the observation so as to observe in a more comfortable posture.

次に、本実施形態における撮影用光学系について説明する。図14の(A)乃至(C)に示す図は、本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の撮影用光学系を3方向からみたものを示す図である。 図14において、601は結像レンズ、602、603は反射部材、604は中間結像点、605、606は反射部材、607はリレー光学系、608は撮像素子をそれぞれ示している。   Next, the photographing optical system in the present embodiment will be described. FIGS. 14A to 14C are views showing a photographing optical system of a medical microscope which is a living body observation apparatus according to another embodiment of the present invention when viewed from three directions. In FIG. 14, reference numeral 601 denotes an imaging lens, 602 and 603 are reflecting members, 604 is an intermediate imaging point, 605 and 606 are reflecting members, 607 is a relay optical system, and 608 is an image sensor.

ビームスプリッタ510の透過したアフォーカル光束は、結像レンズ601に入射し、中間結像点604に結像する。結像レンズ601は、反射部材602を間にあり、光軸を直角方向に曲げている。結像点付近には、反射部材603、605、606を配置し、光軸をM型に折り曲げる。これにより、少ないスペースで光路長を長くとることができる。反射部材606の射出側には、結像点604をリレーするリレー光学系607を配置する。このリレー光学系作る中間結像点604の像を撮像素子608で撮影する。リレー光学系607は交換可能で、撮像素子608の撮像サイズに合わせてリレー倍率を変えられる。この撮像素子608は、画像撮像部70の一部を構成するものである。   The afocal beam transmitted through the beam splitter 510 enters the imaging lens 601 and forms an image at the intermediate imaging point 604. The imaging lens 601 has a reflecting member 602 in between, and the optical axis is bent in a right angle direction. Reflecting members 603, 605, and 606 are disposed near the image forming point, and the optical axis is bent into an M shape. Thereby, the optical path length can be increased in a small space. A relay optical system 607 that relays the imaging point 604 is disposed on the exit side of the reflecting member 606. An image of the intermediate image forming point 604 formed by the relay optical system is taken by the image sensor 608. The relay optical system 607 can be replaced, and the relay magnification can be changed in accordance with the imaging size of the image sensor 608. The image sensor 608 constitutes a part of the image imaging unit 70.

次に、本実施形態における観察者用光学系について説明する。図15は本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の観察者用光学系(双眼接眼鏡筒部)を示す図である。また、図16は、図15の観察者用光学系(双眼接眼鏡筒部)を上面からみた図である。図15及び図16において、701は鏡体部、704a、704bは眼幅調整ハウジング、705a、705bは接眼ハウジング、707は固定ハウジング、708は接続部、709a、709bは結像レンズ、710a、710bはミラー、711a、711bはイメージローテータプリズム、712a、712bはプリズム、713a、713bは三角プリズム、714は可動ハウジング、715a、715bは平行プリズム、716a、716bは入射反射面、717a、717bは出射反射面、718a、718bは接眼光学系、720a、720bは第2の接眼ハウジング、721a、721bは小型LCDモニター、722a、722bはリレー光学系、723a、723bはプリズム、724a、724bはプリズム、725a、725bは第2の接眼光学系をそれぞれ示している。   Next, the observer optical system in the present embodiment will be described. FIG. 15 is a diagram showing an observer's optical system (binocular eyepiece tube) of a medical microscope which is a living body observation apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 16 is a top view of the observer optical system (binocular eyepiece tube) in FIG. 15 and 16, reference numeral 701 denotes a mirror body, 704a and 704b are eye width adjustment housings, 705a and 705b are eyepiece housings, 707 is a fixed housing, 708 is a connection part, 709a and 709b are imaging lenses, and 710a and 710b. Is a mirror, 711a and 711b are image rotator prisms, 712a and 712b are prisms, 713a and 713b are triangular prisms, 714 is a movable housing, 715a and 715b are parallel prisms, 716a and 716b are incident reflection surfaces, and 717a and 717b are outgoing reflections Surfaces, 718a and 718b are eyepiece optical systems, 720a and 720b are second eyepiece housings, 721a and 721b are small LCD monitors, 722a and 722b are relay optical systems, 723a and 723b are prisms, 724a and 724b are prisms, and 725 , 725b denotes a second ocular optical system, respectively.

図15、図16に従い、観察者用光学系(双眼接眼鏡筒部)の構成について説明する。707は前記鏡体部701に接続部708を介して一体的に取付けられる固定ハウジングで、その内部には左右一対の結像レンズ709a、709b配置されている。該結像レンズ709a、709bは前記鏡体部701から出射される左右観察光束を入射させるべく、鏡体部701の図示しない観察光学系と光学的に接続されている。   The configuration of the observer optical system (binocular eyepiece tube) will be described with reference to FIGS. Reference numeral 707 denotes a fixed housing that is integrally attached to the mirror body portion 701 via a connection portion 708, and a pair of left and right imaging lenses 709a and 709b are disposed therein. The imaging lenses 709a and 709b are optically connected to an observation optical system (not shown) of the mirror unit 701 so that the right and left observation light beams emitted from the mirror unit 701 are incident.

また、710a、710bは前記結像レンズ709a、709bを介した光束を各々90°外方に反射させるミラーで、その出射光軸上にはイメージローテータプリズム711a、711bが配置されている。イメージローテータプリズム711a、711bの後方には、両観察光束を各々180°反転させるプリズム712a、712bが配置されている。さらに、その後方には該プリズム712a、712bからの出射光軸を、後述する第1の接眼光学系による観察光軸OL、ORと平行方向に反射させる三角プリズム713a、713bが光学的に配置固定されており、前記プリズム712a、712b、三角プリズム713a、713bは可動ハウジング714内に内蔵されている。   Reference numerals 710a and 710b are mirrors that respectively reflect the light beams that have passed through the imaging lenses 709a and 709b by 90 ° outward, and image rotator prisms 711a and 711b are arranged on the outgoing optical axis. Behind the image rotator prisms 711a and 711b are arranged prisms 712a and 712b that invert both observation light beams by 180 °. Further, behind this, triangular prisms 713a and 713b for reflecting the optical axes emitted from the prisms 712a and 712b in a direction parallel to the observation optical axes OL and OR by the first eyepiece optical system to be described later are optically arranged and fixed. The prisms 712a and 712b and the triangular prisms 713a and 713b are built in the movable housing 714.

可動ハウジング714は接続部715を介して軸O、すなわち前記プリズム712a、712bへの入射光軸まわりに回転可能になっている。また、前記イメージローテータプリズム711a、711bは図示しないカム機構等により、前記可動ハウジング714の固定ハウジング707に対する回転に対して、1/2の角度だけ、軸O中心に回転可能となっている。   The movable housing 714 can rotate around the axis O, that is, the optical axis incident on the prisms 712a and 712b via the connection portion 715. The image rotator prisms 711a and 711b can be rotated about the axis O by a half angle with respect to the rotation of the movable housing 714 relative to the fixed housing 707 by a cam mechanism or the like (not shown).

また、715a、715bは入射反射面716a、716b、出射反射面717a、717bからなり、前記眼幅調整ハウジング704a、704bに内蔵された平行プリズムで、その出射反射面717a、717bからの光束は各々前記接眼ハウジング705a、705bに内蔵された左右一対の第1の接眼光学系718a、718bに導かれ、顕微鏡光学観察像として、観察光軸OL、ORを構成している。   Reference numerals 715a and 715b are incident reflection surfaces 716a and 716b and emission reflection surfaces 717a and 717b, and are parallel prisms built in the eye width adjustment housings 704a and 704b. Light beams from the emission reflection surfaces 717a and 717b are respectively provided. They are guided to a pair of left and right first eyepiece optical systems 718a and 718b built in the eyepiece housings 705a and 705b, and constitute observation optical axes OL and OR as microscope optical observation images.

一方、720a、720b(図中720aのみ)は第2の観察光学系を収納する第2の接眼ハウジングで、第2の観察光学系は以下により構成されている。図中左側光路のみであるが、右側も同様の構成となっている。721a、721bは図示しないコントローラからの制御により、内視鏡等の画像を電子画像として表示する小型LCDモニターで、前記眼幅調整ハウジング704a、704bの下方における可動ハウジング714との間に配置固定されている。小型LCDモニター721a、721bは、画像表示部80の一部を構成するものである。   On the other hand, 720a and 720b (only 720a in the figure) are second eyepiece housings that house the second observation optical system, and the second observation optical system is configured as follows. Although only the left side optical path in the figure, the right side has the same configuration. Reference numerals 721a and 721b are small LCD monitors that display an image of an endoscope or the like as an electronic image under the control of a controller (not shown), and are arranged and fixed between the movable housing 714 below the eye width adjustment housings 704a and 704b. ing. The small LCD monitors 721 a and 721 b constitute a part of the image display unit 80.

722a、722bは前記LCDモニター721a、721bからの出射光軸OMa、OMb上に配置されるリレー光学系で、その内部には該光軸OMa、OMbを略90°反射させる、プリズム723a、723bが配置されている。   Reference numerals 722a and 722b are relay optical systems disposed on the optical axes OMa and OMb emitted from the LCD monitors 721a and 721b, and the prisms 723a and 723b reflect the optical axes OMa and OMb at approximately 90 degrees. Has been placed.

また、724a、724bは前記プリズム723a、723bによって反射せしめられた光軸を前記観察光軸OL、OR方向に向かって偏向させるプリズムで、その出射光軸O2L、O2R上には、第2の接眼光学系725a、725bが光学的に配置接続されており、前記観察光軸OLとO2L、およびORとO2Rはその射出瞳位置近傍で各々交差している。   Reference numerals 724a and 724b denote prisms that deflect the optical axes reflected by the prisms 723a and 723b toward the observation optical axes OL and OR. On the outgoing optical axes O2L and O2R, a second eyepiece is provided. Optical systems 725a and 725b are optically arranged and connected, and the observation optical axes OL and O2L and OR and O2R intersect each other in the vicinity of the exit pupil position.

以上、本発明によれば、光源やライトガイドといったハードウエア構成を変更することなく、生体における透明膜や半透明の薄い膜などの視認性を向上させることが可能となる生体観察装置及びそのような生体観察装置を用いた医療用顕微鏡を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the visibility of a transparent film or a translucent thin film in a living body without changing the hardware configuration such as a light source and a light guide, and the like. A medical microscope using a simple biological observation apparatus can be provided.

なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。   Note that although various embodiments have been described in this specification, embodiments configured by appropriately combining the configurations of the respective embodiments are also included in the scope of the present invention.

本発明の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the principle of the biological observation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体観察装置の画像処理部における非変換処理部のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the non-conversion process part in the image process part of the biological observation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体観察装置の画像処理部における変換処理部のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the conversion process part in the image process part of the biological observation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the principle of the biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置の原理を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the principle of the biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置における画像表示部での表示イメージを示す図である。It is a figure which shows the display image in the image display part in the biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 画像撮影部で取得されたオリジナルの撮影画像データを示す図である。It is a figure which shows the original picked-up image data acquired by the image pick-up part. 画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのR成分のみを抽出した画像データを示す図である。It is a figure which shows the image data which extracted only the R component of the original picked-up image data acquired by the image pick-up part. 画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのG成分のみを抽出した画像データを示す図である。It is a figure which shows the image data which extracted only the G component of the original picked-up image data acquired by the image pick-up part. 画像撮影部で取得されたオリジナル撮影画像データのB成分のみを抽出した画像データを示す図である。It is a figure which shows the image data which extracted only B component of the original picked-up image data acquired by the image pick-up part. オリジナル撮影画像データを色変換処理して画像表示部に再現した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which color-converted original picked-up image data and reproduced on the image display part. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の主要光学系を示す図である。It is a figure which shows the main optical systems of the medical microscope which is a biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の主要光学系を斜視的に示す図である。It is a figure which shows perspectively the main optical system of the medical microscope which is a biological observation apparatus concerning other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の撮影用光学系を示す図である。It is a figure which shows the imaging optical system of the medical microscope which is a biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の観察者用光学系を側面からみた図である。It is the figure which looked at the optical system for observers of a medical microscope which is a living body observation device concerning other embodiments of the present invention from the side. 本発明の他の実施の形態に係る生体観察装置である医療用顕微鏡の観察者用光学系を示す図である。It is a figure which shows the optical system for observers of the medical microscope which is a biological observation apparatus which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・画像処理部、20・・・表示モード切換部、25・・・同時表示モード選択部、30・・・非色変換部、31・・・撮影画像データ、32・・・撮影画像データR成分、33・・・撮影画像データG成分、34・・・撮影画像データB成分、41・・・表示画像データ、42・・・表示画像データR成分、43・・・表示画像データG成分、44・・・表示画像データB成分、50・・・色変換部、51・・・撮影画像データ、52・・・撮影画像データR成分、53・・・撮影画像データG成分、54・・・撮影画像データB成分、55・・・色成分変換処理部、56・・・色変換係数α、57・・・色変換係数β、58・・・色変換係数γ、61・・・表示画像データ、62・・・表示画像データR成分、63・・・表示画像データG成分、64・・・表示画像データB成分、70・・・画像撮像部、80・・・画像表示部、90・・・画像記録部、100・・・生体観察装置、210・・・対物レンズ、220・・・光学表示部、230・・・第1光学系、240・・・第2光学系、501・・・光源、502・・・照明レンズ系、503、504・・・反射部材(プリズム)、505・・・楔型・・・フミラー、506・・・対物レンズ、507・・・開口絞り、508・・・反射部材(プリズム)、509・・・アフォーカルズームレンズ、510・・・ビームスプリッタ、511・・・反射部材(プリズム)、512・・・結像レンズ、513・・・反射部材(プリズム)、514・・・結像点、515・・・反射部材(プリズム)、516・・・ミラー、517、518・・・反射部材(プリズム)、519・・・リレー系コリメータレンズ、520・・・反射プリズム、523・・・副観察者、524・・・撮影系、601・・・結像レンズ、602、603・・・反射部材、604・・・中間結像点、605、606・・・反射部材、607・・・リレー光学系、608・・・撮像素子、700・・・観察者光学系、701・・・鏡体部、704a、704b・・・眼幅調ハウジング、705a、705b・・・接眼ハウジング、707・・・固定ハウジング、708・・・接続部、709a、709b・・・結像レンズ、710a、710b・・・ミラー、711a、711b・・・イメージローテータプリズム、712a、712b・・・プリズム、713a、713b・・・三角プリズム、714・・・可動・・・ウジング、715a、715b・・・平行プリズム、716a、716b・・・入射反射面、717a、717b・・・出射反射面、718a、718b・・・接眼光学系、720a、720b・・・第2の接眼ハウジング、721a、721b・・・小型LCDモニター、722a、722b・・・リレー光学系、723a、723b・・・プリズム、724a、724b・・・プリズム、725a、725b・・・第2の接眼光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image processing part, 20 ... Display mode switching part, 25 ... Simultaneous display mode selection part, 30 ... Non-color conversion part, 31 ... Shooting image data, 32 ... Shooting image Data R component, 33 ... shooting image data G component, 34 ... shooting image data B component, 41 ... display image data, 42 ... display image data R component, 43 ... display image data G Component 44... Display image data B component 50... Color conversion unit 51 .. shot image data 52 .. shot image data R component 53 .. shot image data G component 54. ..Photographed image data B component, 55... Color component conversion processing unit, 56... Color conversion coefficient .alpha., 57... Color conversion coefficient .beta. Image data, 62... Display image data R component, 63. G component, 64... Display image data B component, 70... Image capturing unit, 80... Image display unit, 90. Objective lens, 220 ... optical display unit, 230 ... first optical system, 240 ... second optical system, 501 ... light source, 502 ... illumination lens system, 503, 504 ... reflection Member (prism), 505... Wedge type, mirror, 506... Objective lens, 507... Aperture stop, 508 .. Reflecting member (prism), 509. ... Beam splitter, 511 ... Reflective member (prism), 512 ... Imaging lens, 513 ... Reflective member (prism), 514 ... Imaging point, 515 ... Reflective member (prism) ) 516 ... Mirror, 5 7, 518: Reflecting member (prism), 519: Relay system collimator lens, 520: Reflecting prism, 523: Sub-observer, 524: Imaging system, 601: Imaging lens , 602, 603... Reflective member, 604... Intermediate imaging point, 605, 606... Reflective member, 607 .. relay optical system, 608. System, 701 ... Mirror body part, 704a, 704b ... Eye width adjustment housing, 705a, 705b ... Eyepiece housing, 707 ... Fixed housing, 708 ... Connection part, 709a, 709b ... Imaging lens, 710a, 710b ... mirror, 711a, 711b ... image rotator prism, 712a, 712b ... prism, 713a, 713b ... triangular prism , 714 ... Movable ... Using, 715a, 715b ... Parallel prism, 716a, 716b ... Incident reflecting surface, 717a, 717b ... Outgoing reflecting surface, 718a, 718b ... Eyepiece optical system, 720a, 720b, second eyepiece housing, 721a, 721b, small LCD monitor, 722a, 722b, relay optical system, 723a, 723b, prism, 724a, 724b, prism, 725a, 725b ... second eyepiece optical system

Claims (8)

観察対象部位の撮影画像データを取得する画像撮影部と、
該画像撮影部で取得された撮影画像データを表示画像データに処理する画像処理部と、
該画像処理部によって処理された表示画像データが入力されてユーザーに対する表示像を形成する画像表示部と、
該画像処理部には、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とするとき、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α、β、γを用いて、
R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1
で色成分の変換処理を行う色変換部と、を有することを特徴とする生体観察装置。
An image capturing unit for acquiring captured image data of an observation target part;
An image processing unit that processes captured image data acquired by the image capturing unit into display image data;
An image display unit that receives the display image data processed by the image processing unit and forms a display image for the user;
When the RGB components of the captured image data are (R1, G1, B1) and the RGB components of the display image data are (R2, G2, B2), the image processing unit 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ Using color conversion coefficients α, β, and γ determined by α / γ ≦ 3,
R2 = αG1, G2 = βB1, B2 = γB1
And a color conversion unit that performs color component conversion processing.
観察対象部位の撮影画像データが記録される画像記録部と、
該画像記録部に記録された撮影画像データを表示画像データに処理する画像処理部と、
該画像処理部によって処理された表示画像データが入力されてユーザーに対する表示像を形成する画像表示部と、
該画像処理部には、撮影画像データのRGB成分を(R1,G1,B1)、表示画像データのRGB成分を(R2,G2,B2)とするとき、1≦α/β≦3及び1≦α/γ≦3によって定まる色変換係数α、β、γを用いて、
R2=αG1、G2=βB1、B2=γB1
で色成分の変換処理を行う色変換部と、を有することを特徴とする生体観察装置。
An image recording unit for recording captured image data of the observation target part;
An image processing unit that processes captured image data recorded in the image recording unit into display image data;
An image display unit that receives the display image data processed by the image processing unit and forms a display image for the user;
When the RGB components of the captured image data are (R1, G1, B1) and the RGB components of the display image data are (R2, G2, B2), the image processing unit 1 ≦ α / β ≦ 3 and 1 ≦ Using color conversion coefficients α, β, and γ determined by α / γ ≦ 3,
R2 = αG1, G2 = βB1, B2 = γB1
And a color conversion unit that performs color component conversion processing.
該色変換部がα=1、β=1、γ=1によって色成分の変換処理を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の生体観察装置。 The living body observation apparatus according to claim 1, wherein the color conversion unit performs color component conversion processing according to α = 1, β = 1, and γ = 1. 該画像撮影部は観察対象部位における動画像の撮影画像データを取得することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の生体観察装置。 The living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the image capturing unit acquires captured image data of a moving image at a site to be observed. 該画像処理部には、R2=R1、G2=G1、B2=B1として、色成分の変換処理を行わない非色変換部と、
該画像表示部に入力する撮影画像データを該色変換部によって生成されたものとするか、該非色変換部によって生成されたものとするかに係る切り換えを行う表示モード切換部とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の生体観察装置。
In the image processing unit, R2 = R1, G2 = G1, B2 = B1, and a non-color conversion unit that does not perform color component conversion processing;
A display mode switching unit that performs switching according to whether captured image data to be input to the image display unit is generated by the color conversion unit or generated by the non-color conversion unit. The living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the living body observation apparatus is characterized.
該画像処理部には、R2=R1、G2=G1、B2=B1として、色成分の変換処理を行わない非色変換部と、
該色変換部によって生成された撮影画像データと、該非色変換部によって生成された撮影画像データとの両方を該画像表示部に入力する同時表示モード選択部とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の生体観察装置。
The image processing unit includes a non-color conversion unit that performs R2 = R1, G2 = G1, B2 = B1, and does not perform color component conversion processing;
The simultaneous display mode selection unit that inputs both the captured image data generated by the color conversion unit and the captured image data generated by the non-color conversion unit to the image display unit. The living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 5.
該観察対象部位の光学像の表示を行う光学表示部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の生体観察装置。 The living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising an optical display unit that displays an optical image of the observation target region. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の生体観察装置を用いたことを特徴とする医療用顕微鏡。 A medical microscope using the biological observation apparatus according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016114943A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト Optical observation device and method for operating optical observation device

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