JP2607828B2 - ハイディフィニションテレビ統合顕微鏡システム - Google Patents

ハイディフィニションテレビ統合顕微鏡システム

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JP2607828B2 JP5247740A JP24774093A JP2607828B2 JP 2607828 B2 JP2607828 B2 JP 2607828B2 JP 5247740 A JP5247740 A JP 5247740A JP 24774093 A JP24774093 A JP 24774093A JP 2607828 B2 JP2607828 B2 JP 2607828B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学アダプターを介し
て双眼顕微鏡に搭載されたハイディフィニションテレビ
（ＨＤＴＶ）用カメラを含むハイディフィニションテレ
ビ統合顕微鏡システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、顕微鏡のみを用いて脳神経外科等
の手術を行う場合は、手術を担当する主術者及びその助
手しか手術部位の像を見ることができないという制限が
あったが、近年では、テレビ映像を利用することで、麻
酔医、看護婦、或いは研修医等の手術関係者にもその映
像を提供することができるようになり、共同作業の円滑
化に役立つようになってきている。
【０００３】また、立体映像を得る方法として、顕微鏡
の左右に設けられた助手用の側視鏡の光路にそれぞれテ
レビカメラを取り付け、各カメラからの出力を２台のＶ
ＴＲに収録し、再生には２台のＶＴＲを同期運転してデ
ィスプレイ装置に送る方式が使われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、現行のテレビ方式を用いているため、解像度
の低さによる画像情報の少なさや、ＶＴＲに記録された
映像の色再現性の劣化等により、実用面に制限がもたら
されている。また、ディスプレイ方法として、２台のモ
ニター或いはスクリーンと偏向板、偏向メガネを使う方
法や、１台のモニター或いはスクリーンに、交番に左右
像を再現し、液晶シャッターメガネで左右の目に取り込
んで立体像を得る方式が用いられているため、以下のよ
うな不具合があった。
【０００５】１）偏向板やシャッターを使うので、映像
が暗く（半分以下）なってしまい、目の疲労により長時
間の手術に使えない。 ２）左右のレンズの焦点距離、カメラ特性を精密に合致
させる必要がある。 ３）左右のモニター或いはスクリーンの明るさ、色調が
合いにくい。本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ハイディフィニションテレビ用カメラで撮
像された１画面の立体映像に、当該立体映像に関連する
医療情報を含む映像を立体映像として合成し、ハイディ
フィニションテレビモニター上に表示するハイディフィ
ニションテレビ統合顕微鏡システムを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光学アダプターを介して双眼顕微鏡に搭
載されたハイディフィニションテレビ用カメラを含むハ
イディフィニションテレビ統合顕微鏡システムであっ
て、双眼顕微鏡からの左右の像をそれぞれ入力する入力
手段と、入力された左右の像を人間の左右の目とほぼ平
行になるように結合する結合手段と、結合された左右の
像をハイディフィニションテレビ用カメラに出力する出
力手段とを有する光学アダプターと、前記光学アダプタ
ーの結合手段により結合されて前記ハイディフィニショ
ンテレビ用カメラで撮像された１画面の立体映像に、当
該立体映像に関連する医療情報を含む映像を立体映像と
して合成する合成手段と、前記合成手段により立体映像
として合成された映像をハイディフィニションテレビモ
ニター上に表示する表示手段とを備えることを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】かかる構成において、光学アダプターにより双
眼顕微鏡から入力された左右の像が結合されてハイディ
フィニションテレビ用カメラで撮像された１画面の立体
映像に、当該立体映像に関連する医療情報を含む映像を
立体映像として合成し、立体映像として合成された映像
をハイディフィニションテレビモニター上に表示するよ
うに動作する。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る好適な一
実施例を詳細に説明する。図１は、本実施例におけるワ
イドテレビ統合顕微鏡システムの全体構成を示す図であ
る。同図において、１は手術用顕微鏡であり、微細で正
確な治療を必要とする脳神経外科等の手術において用い
られる双眼顕微鏡である。２は撮像系光学アダプターで
あり、双眼顕微鏡１より左目、右目用の映像をそれぞれ
出力する。３はワイドテレビ用のカメラ、例えば縦横比
Ｖ：Ｈが９：１６のハイビジョン（ＨＤＴＶ）用のカメ
ラ（以下「テレビカメラ」と称す）であり、接続された
撮像系光学アダプター２からの左目、右目用の映像を、
それぞれがＶ：Ｈ＝９：８の２つの像を接合した１つの
映像信号として撮像する。
【０００９】６ａ，６ｂはスキャンコンバーターであ
り、経過映像、ＣＧ映像などの医療情報５、及び超音波
ナビゲーター４からの超音波誘導映像等をテレビカメラ
３からの映像信号に合成できるように変換する。７は合
成装置であり、テレビカメラ３からの映像信号とスキャ
ンコンバーター６ａ，６ｂからの映像信号とを合成して
出力する。８は分配器であり、合成装置７で合成された
映像信号を後述する収録・再生系、及びワイドテレビ方
式のディスプレイ系に分配する。９は収録・再生系とし
ての記録装置（ＶＴＲなど）である。
【００１０】１０ａは主術者用のＣＲＴモニター（モニ
ター）であり、送られてきた信号に従って表示を行うこ
とにより、横長の表示画面（Ｖ：Ｈ＝９：１６）を左右
にほぼ２分割した画面領域に左右それぞれの視差を持っ
た左右それぞれの映像が形成される。１１は観察補助装
置としての光学アダプターであり、モニター１０ａの画
面左部と右部のそれぞれの映像を、観察者の左右の目と
ほぼ平行になるように屈折させることにより、立体視を
可能とする。１０ｂ乃至１０ｄはそれぞれモニターであ
り、手術助手、看護婦、及び研修医がそのままで、若し
くは光学アダプター１１を用いることで、主術者と同じ
映像を見ることができる。
【００１１】以上の構成において、撮像系光学アダプタ
ー２により双眼顕微鏡１からの左目、右目用の映像が左
右１画面に接合された態様で、ワイドテレビ用のカメラ
３で撮像され、１系統の映像信号としてワイドテレビ方
式のモニター１０ａ〜１０ｄの表示画面に左右の映像が
並べて表示され、その左画面と右画面をそれぞれ左眼と
右眼へ区分する観察補助装置としての光学アダプター１
１により立体視を可能とするものである。
【００１２】次に、上述の撮像系光学アダプター２と光
学アダプター１１の構成及び機能について更に詳述す
る。まず撮像系光学アダプター２について以下に説明す
る。図２は、１台のテレビカメラ３、例えばハイビジョ
ン（ＨＤＴＶ）用のカメラと手術用双眼顕微鏡１とを繋
げるための撮像系光学アダプター２の構成を示す図であ
る。
【００１３】図示するように、撮像系光学アダプター２
は、ミラー２０１，２０２，２０７レンズ２０３，２０
８、プリズム２０５，２０９、アイリス２０６及び視野
内の像を正象にする回転装置（イメージ・ローテータ
ー）２０４が左右対称にそれぞれ配置され、手術用双眼
顕微鏡１からの手術部位の像を、破線で示す双眼顕微鏡
取り出し口より入力し、テレビカメラ３の像位置に収め
るものである。
【００１４】上述の光学アダプター２により、従来、主
術者が手術用双眼顕微鏡１を通して見ているのと同じ主
術部位の左右の像をワイドテレビのアスペクト比（９対
１６）の画面上に接合させることができると共に、左右
の画面中心に左右（裸眼視平行法の場合）又は右左（裸
眼視交差法の場合）それぞれの映像の中心がくるように
することができる。尚、光学アダプター２は手術用双眼
顕微鏡だけでなく、例えば立体視を必要とする内視鏡等
に適用することも可能である。
【００１５】以上のようにして作成された映像をモニタ
ーに映し出すことにより、立体視を得ることができる。
この立体視の方法には、補助装置を使わない裸眼による
方法と観察補助装置による方法がある。裸眼視による立
体視には平行法と交差法があり、平行法では左目用像を
左側に、右目用像を右側に配置し、逆に交差法では左目
用像を右側に、右目用像を左側に配置するようにする。
これを実現する方法としては、撮像系光学アダプター２
のイメージローテーター２０４及びカメラ３を回転させ
て行う機械系の方法と、フレームメモリと映像合成装置
などを使う電子系の方法とがある。次に、観察補助装置
としての光学アダプター１１について以下に説明する。
図３は、モニター１０ａに光学アダプター１１を付加し
た状態の上面図であり、図４はその側面図である。図３
に示すように、光学アダプター１１はモニター１０ａの
表示画面３１に対応するような大きさを有する開口部４
１と、その開口部４１より筒状に形成され、後述するく
さび状のプリズム及びレンズ４３を含む接眼部４２とで
構成され、筒状の内部空間には左右に分割するための隔
壁４４が設けられている。
【００１６】尚、上述のくさび状のプリズム及びレンズ
４３は、観察者の左右の眼とモニター１０ａの画面左部
と右部のそれぞれの中心点とをそれぞれ結ぶ２本の線
（代表的な視軸）３２，３３が観察者の左右の眼に入射
された時に、実質的に凝視点となる表示された画面上の
像を所定の距離の範囲に凝視できるようにするものであ
る。
【００１７】また、筒状の光学アダプター１１は、モニ
ター１０ａの表示画面３１の大きさに対応し、相似形の
ままで接眼部４２と開口部４１との間の寸法を変化させ
て、同一の光学特性を有する接眼部４２において種々の
モニター１０ａの画面寸法に対応させるものである。つ
まり、図４に示す破線部分５０のように、モニターが小
さい場合でも、光学アダプター１１の画面側をカットし
て開口部とすることにより対応させることができ、たと
え画面寸法が変化しても観察者の視野角を変化させない
ような工夫が成されている。
【００１８】このように、実施例によれば、ワイドテレ
ビの画面特性（Ｖ：Ｈ＝９対１６）を活用し、一つの画
面の左右に、双眼顕微鏡からの左右の顕微鏡映像を２つ
並べて配置（９対８×２）するように１台のワイドテレ
ビ用カメラで撮像し、撮像された映像に医療情報を合成
或いはスーパーインポーズしてワイドテレビのモニター
に表示させ、そのままで、或いはモニターに取り付けた
光学アダプターにより立体画像が得られ、また立体映像
を１台のＶＴＲで収録・再生することができる。
【００１９】従って、実施例のシステムによれば、以下
のような効果が得られる。 １）患部の立体映像に医療情報（超音波ナビゲーション
映像、患部経過映像、心電図等）を立体映像として合成
或いはスーパーインポーズできるので、底侵襲で効率的
な手術ができ、手術時間が短縮される。 ２）助手、看護婦、研修医が主術者と同じ映像を見るこ
とにより、協調作業が可能となる。
【００２０】３）記録装置（ＶＴＲ等）、伝送が１系統
ででき、左右映像の焦点距離、大きさ、色合いのアンバ
ランスを生じず、ＶＴＲ２台の同期運転などの煩わしさ
がない。また、記録した経過を画像データベースとして
活用できる。 ４）ディスプレイに偏光板、液晶シャッターを使わない
ので、明るい映像が得られ、疲労を感じることなく長時
間の手術が行える。
【００２１】５）主術者がやりにくい姿勢で手術を行う
必要がなくなる。 ６）そのまま遠隔診断に、将来は遠隔手術（テレオペレ
ーション）に応用することができる。 尚、本発明は、上述した好適な実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種
々の変形が可能である。
【００２２】
【効果】以上説明したように、本発明によれば、ハイデ
ィフィニションテレビ用カメラで撮像された１画面の立
体映像に、当該立体映像に関連する医療情報を含む映像
を立体映像として合成し、ハイディフィニションテレビ
モニター上に表示することにより、より正確で効率的に
手術を行え、手術時間の短縮と共に患者の疲労を低減さ
せることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例におけるワイドビジョン統合顕微鏡シス
テムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光学アダプター２の構成を示す図で
ある。
【図３】モニター１０ａと光学アダプター１１との接続
を示す上面図である。
【図４】モニター１０ａと光学アダプター１１との接続
を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 双眼顕微鏡 ２ 光学アダプター ３ ワイドビジョンカメラ ６ａ スキャンコンバーター ６ｂ スキャンコンバーター ７ 合成装置 ８ 分配器 １０ａ モニター １１ 光学アダプター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−324410（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−319721（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学アダプターを介して双眼顕微鏡に搭
    載されたハイディフィニションテレビ用カメラを含むハ
    イディフィニションテレビ統合顕微鏡システムであっ
    て、 双眼顕微鏡からの左右の像をそれぞれ入力する入力手段
    と、入力された左右の像を人間の左右の目とほぼ平行に
    なるように結合する結合手段と、結合された左右の像を
    ハイディフィニションテレビ用カメラに出力する出力手
    段とを有する光学アダプターと、 前記光学アダプターの結合手段により結合されて前記ハ
    イディフィニションテレビ用カメラで撮像された１画面
    の立体映像に、当該立体映像に関連する医療情報を含む
    映像を立体映像として合成する合成手段と、 前記合成手段により立体映像として合成された映像をハ
    イディフィニションテレビモニター上に表示する表示手
    段とを備えることを特徴とするハイディフィニションテ
    レビ統合顕微鏡システム。
  2. 【請求項２】 前記合成手段により合成された映像を収
    録及び再生する収録再生手段を更に備えることを特徴と
    する請求項１記載のハイディフィニションテレビ統合顕
    微鏡システム。
  3. 【請求項３】 前記合成手段により合成された映像を前
    記収録再生手段及び複数の表示手段に分配する分配手段
    を更に備えることを特徴とする請求項２記載のハイディ
    フィニションテレビ統合顕微鏡システム。
JP5247740A 1993-10-04 1993-10-04 ハイディフィニションテレビ統合顕微鏡システム Expired - Lifetime JP2607828B2 (ja)

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JP5247740A JP2607828B2 (ja) 1993-10-04 1993-10-04 ハイディフィニションテレビ統合顕微鏡システム
FR9411836A FR2711881B1 (fr) 1993-10-04 1994-10-04 Système de microscope muni d'une télévision grand écran incorporée.
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JPH07104193A JPH07104193A (ja) 1995-04-21
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FR (1) FR2711881B1 (ja)

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