JP4716747B2 - 医療用立体画像観察装置 - Google Patents

Description

この発明は外科手術、特に脳神経外科、耳鼻科咽喉科、整形・形成外科、産婦人科、あるいは眼科などにおいて使用される医療用立体撮像装置に関する。

従来から例えば脳神経外科等においては、微細な術部の拡大観察を行なうために手術用顕微鏡が使用されている。例えば脳のように微細な組織からなる器官は、その構造組織を肉眼で識別することが困難であるために、そのような器官の処置は顕微鏡下で行なわれる。脳神経外科の手術は、ごく狭い領域で、血管や神経といった非常に重要でかつデリケートな組織を対象としており、それらの観察だけでなく、実際に血管や神経を繋いだり、血管や神経をよけて腫瘍を取り除いたりするといった処置を行なう。このため、従来の手術用顕微鏡は観察対象を拡大観察するだけでなく、処置を行なうために観察対象を立体的に捉えられることが重要な機能である。

一般に、手術用顕微鏡での拡大立体観察を行なう場合、術者はその接眼レンズを覗き込むといった動作を強いられる。このため、術者は、手術用顕微鏡での拡大立体観察時には観察位置や観察姿勢の制限を受ける。

例えば特許文献１には、電子画像顕微鏡が開示されている。この顕微鏡は、上述した観察位置や観察姿勢の制限を緩和し、自由な位置や姿勢での観察を可能にするために、術部の画像を一旦ＣＣＤなどの撮像素子により電子画像化している。このため、撮像素子により電子画像化された映像信号を術者に対して所望の位置に配置したモニターなどの表示手段によって表示可能である。

このような電子画像顕微鏡には、自由な位置や姿勢での観察を可能にするのに加え、光学系の分解能に比べてＣＣＤのピッチが大きいために光学顕微鏡に比べて解像度（分解能）は低下する一方で、被写界深度は深くなり、ピント調整の手間が少なくて済むという長所がある。

また、瞳の位置を対物光学系よりも物体側に配置することで、広画角の顕微鏡を構成することができる。このような広画角の顕微鏡では、近いものは大きく観察され、遠いものは小さく観察されるといった、肉眼観察に近い観察状態を得ることができる。すなわち、広画角の顕微鏡では、観察対象を肉眼観察に近い状態で立体的に捉えることが可能である。
特許第３０３２２１４号公報

特許文献１に開示された顕微鏡を、広画角の顕微鏡となるように構成して手術に使用した場合、体表浅部から深部に向けて手術を進めていく際に、手前で丁度良い大きさで観察されているものが、深部を処置する際に術者が所望する大きさよりも小さく表示されてしまう。このように、患部の表示が小さいと患部に対して微細な処置を行ない難くなるため、深部の観察の際は、浅部と同じように観察されるように倍率を拡大しながら手術する必要があり、この作業が術者にとって煩雑となっている。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、近いものは大きく表示され、遠いものは小さく表示される広画角の医療用立体画像観察装置であっても、近いものから遠いものまで術者が煩雑な倍率変更を行なわなくても、遠位側の被写体や近位側の被写体をそれぞれ容易に良好な倍率で観察することが可能な医療用立体画像観察装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明に係る、医療用立体画像観察装置は、被写体を立体的に撮影する撮像素子を有する立体撮像手段と、前記立体撮像手段によって立体的に撮像した像を立体表示する表示部を有する立体表示手段と、前記立体表示手段の前記表示部に表示される被写体の観察サイズを変更する変倍手段と、前記立体表示手段に術者が観察したい被写体の観察点を入力する観察点入力手段と、前記観察点における、前記立体撮像手段から被写体までの観察距離を測定する測距手段と、前記観察距離に応じて前記変倍手段の倍率を所定の倍率に変更する変倍制御手段とを備えている。

このため、観察点入力手段で観察点を入力することにより、観察点に位置する被写体を現在観察している被写体と同じ大きさの観察対象物が遠くにあっても同じ大きさで観察可能な所定の倍率まで、変倍制御手段によって、自動的に拡大表示させることができる。このため、現在表示されている近い位置にある被写体に対して、例えば同じような大きさに表示されるまで、遠い位置にある被写体を自動的に拡大表示させることができる。このように、遠い位置にある被写体が大きく表示されると、医療用立体画像観察装置を用いた処置もより行ない易くなる。

また、好ましくは、前記変倍制御手段は、前記観察距離が長いときに、前記被写体を電子的に高倍率に変更するズーム機能を備えている。

このため、光学的に変更可能な倍率を超えて、さらに被写体を大きく表示させることができる。

この発明によれば、近いものは大きく表示され、遠いものは小さく表示される広画角の医療用立体画像観察装置であっても、近いものから遠いものまで術者が煩雑な倍率変更を行なわなくても、遠位側の被写体や近位側の被写体をそれぞれ容易に良好な倍率で観察することが可能な医療用立体画像観察装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）について説明する。

まず、第１の実施の形態について図１ないし図３を用いて説明する。

図１（Ａ）に示すように、この実施の形態に係る、手術室２内に配置された医療用立体画像観察システム１０は、立体撮像装置１２と、３Ｄモニター（立体表示モニター）１４と、トロリー１６とを備えている。立体撮像装置１２は、被写体である患者４の術部６を観察する立体画像撮像手段である。３Ｄモニター１４は、立体撮像装置１２によって撮像した観察像を３Ｄ表示可能な立体表示手段である。立体撮像装置１２および３Ｄモニター１４は、３次元的な任意の位置に移動可能およびその移動した位置で固定可能な関節部を備えた支持アーム１８によってそれぞれ支持されている。このため、支持アーム１８の動きによって、立体撮像装置１２および３Ｄモニター１４は、連動して動かされる。

３Ｄモニター１４は、表示画面１４ａと、この表示画面１４ａの側部に取り付けられた例えば１対のグリップ１４ｂとを備えている。図１（Ｂ）に示すように、これらグリップ１４ｂのうち、少なくとも一方には、ズーム（ＺＯＯＭ）スイッチ２２と、フォーカス（ＦＯＣＵＳ）スイッチ２４と、フリーロックスイッチ２６と、連動切替スイッチ２８とが配設されている。

ズームスイッチ２２は、後述する変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌを図示しないモータやエンコーダ、ガイド手段等により移動操作するためのスイッチである。このズームスイッチ２２は、観察倍率を上げるＵＰ（Ｕ）と、観察倍率を下げるＤＯＷＮ（Ｄ）の２方向に操作可能である。

フォーカススイッチ２４は、焦点距離可変の後述する対物光学系Ｌ１を図示しないモータやエンコーダ、ガイド手段等により移動操作するためのスイッチである。このフォーカススイッチ２４は、対物光学系Ｌ１の焦点位置を上側に上げるＵＰ（Ｕ）と、対物光学系Ｌ１の焦点位置を下側に下げるＤＯＷＮ（Ｄ）の２方向に操作可能である。

フリーロックスイッチ２６は、図１（Ａ）に示す支持アーム１８の関節部に設けられた図示しない電磁クラッチを励磁状態および無励磁状態に切り替え可能である。このフリーロックスイッチ２６は、スイッチ２６を押圧している状態では支持アーム１８を移動可能状態（移動フリー状態）とし、スイッチ２６を押していない状態やスイッチ２６の押圧を解除した状態では固定状態となる。

連動切替スイッチ２８は、変倍制御装置３８の後述する自動変倍制御のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えるためのスイッチである。この連動切替スイッチ２８は、押圧する度にＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。

図１（Ａ）に示すように、手術室２内のトロリー１６には、光源装置３２と、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと称する）３４と、測距センサー制御装置３６と、変倍制御装置３８とが積載されている。これら光源装置３２、ＣＣＵ３４、測距センサー制御装置３６および変倍制御装置３８等は図示しないライトガイドや電気ケーブルで各装置間が接続されている。

光源装置３２は、ライトガイドによって立体撮像装置１２に照明光を供給し、術部６を照明する。

ＣＣＵ３４は、電気ケーブルを介して立体撮像装置１２から映像信号を受け、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａに表示可能な映像信号に変換して送信する。

測距センサー制御装置３６は、電気ケーブルを介して後述する測距センサー５４からの電気信号を受けてその電気信号を距離情報信号に変換した後、その距離情報信号を電気ケーブルを介して変倍制御装置３８に送る。なお、測距センサー制御装置３６と、後述する測距センサー５４とにより測距手段を構成している。

変倍制御装置３８は、後述する変倍光学系Ｌ３とにより変倍制御手段を構成している。このうち、変倍制御装置３８は、電気ケーブルを介して後述する測距センサー５４からの距離情報信号を受け、変倍光学系Ｌ３を制御する変倍制御手段である。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、立体撮像装置１２は、支持アーム１８に支持された装置本体（鏡体）４２を備えている。この装置本体４２は、略筒状に形成されている。

この装置本体４２は、焦点距離可変の対物光学系Ｌ１と、アフォーカル光学系（無（限）焦点光学系）Ｌ２と、変倍光学系Ｌ３と、結像光学系Ｌ４と、ＣＣＤ４４とを下端部から上端部に向かって内部に順次備えている。このうち、変倍光学系Ｌ３、結像光学系Ｌ４およびＣＣＤ４４は、それぞれ右眼用および左眼用変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌ、右眼用および左眼用結像光学系Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｌ、右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌを備えている。

対物光学系Ｌ１は、術部６からの光束を装置本体４２の内部に導光させるために装置本体４２の下端部に配設されている。この対物光学系Ｌ１は、所定の方向に沿って移動させるガイド手段やモータ（図示せず）が取り付けられている。モータには、例えばエンコーダ（図示せず）が取り付けられている。このため、対物光学系Ｌ１のガイド手段に沿った移動に基づく焦点位置合わせは、エンコーダなどによって算出される。

アフォーカル光学系Ｌ２は、対物光学系Ｌ１の上側に光学的に接続された状態で配置されている。アフォーカル光学系Ｌ２は、対物光学系Ｌ１からの光束を受けて、その光束を平行光にする。

変倍光学系Ｌ３は、アフォーカル光学系Ｌ２の上側に光学的に接続された状態で配置されている。変倍光学系Ｌ３は、アフォーカル光学系Ｌ２からの平行光の光束を受けてその光束に基づく像を所望の倍率に変倍する。このため、右眼用および左眼用変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌは、アフォーカル光学系Ｌ２からの平行光の光束を受けて、その光束に基づいて、それぞれ像を分離した状態で所望の倍率に変倍する。これら変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌには、それぞれ所定の方向に沿って移動させるガイド手段やモータ（図示せず）が取り付けられている。これらモータには、例えばエンコーダ（図示せず）がそれぞれ取り付けられている。このため、変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌのガイド手段に沿った移動に基づくズーム倍率は、これらエンコーダなどによって算出される。

結像光学系Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｌは、変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌの上側に光学的に接続された状態で配置されている。結像光学系Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｌは、右眼用および左眼用変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌからの光束を受けて各光束を右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌ上に結像する。

右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌは、結像光学系Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｌの上側に光学的に接続された状態で配置されている。右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌは、右眼用および左眼用結像光学系Ｌ４Ｒ，Ｌ４Ｌによって結像された像を撮像し、その撮像した観察像をトロリー１６に配置されたＣＣＵ３４に電気ケーブルを介してそれぞれ伝送する。

なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）中の符号４６ａ，４６ｂは、装置本体４２の下端から装置本体４２に対して離隔する距離ｙに位置するアフォーカル光学系Ｌ２と対物光学系Ｌ１によってリレーされた装置本体４２内の図示しない瞳位置と共役な瞳位置を示している。

ここで、右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌは対物光学系Ｌ１、アフォーカル光学系Ｌ２、変倍光学系Ｌ３、結像光学系Ｌ４等の分解能に比べてピッチが大きく形成されているので、上述した対物光学系Ｌ１、アフォーカル光学系Ｌ２、変倍光学系Ｌ３、結像光学系Ｌ４等の分解能に比べて解像度は低下する。一方、右眼用および左眼用ＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌで撮像する被写界の深度は深くなる。このため、瞳位置４６ａ，４６ｂから距離Ｙ_１だけ離れた患部５０ａも、距離Ｙ_２だけ離れた患部５０ｂもともにハッキリと観察することができる。なお、説明の簡略化のため、両患部５０ａ，５０ｂの大きさを略同一の大きさとして説明する。

立体撮像装置１２の半画角をθとすると、患部５０ａの位置における実視野φ_１は瞳位置４６ａ，４６ｂを起点にして、
φ_１≒２・Ｙ_１ｔａｎθ
として表される。

患部５０ｂの位置における実視野φ_２も同様に、
φ_２≒２・Ｙ_２ｔａｎθ
として表される。

この装置本体４２は、さらに、装置本体１２の視野中心（軸線）Ｏ上の術部６である患部５０ａ，５０ｂまでの距離を測定する測距センサー５４を備えている。この測距センサー５４は、光を発する発光素子５６ａと、光を集光し、その光を術部６に導く投光レンズ５６ｂと、術部６で反射した光を受ける受光レンズ５６ｃと、この受光レンズ５６ｃを通した受光素子５６ｄとを備えている。

発光素子５６ａおよび投光レンズ５６ｂは、対物光学系Ｌ１の軸線Ｏと略同軸に配置されているが、対物光学系Ｌ１に対して術部６側の観察光束を遮らない位置に配設されている。一方、受光レンズ５６ｃおよび受光素子５６ｄは、装置本体４２の下端部の外側に配設されている。

この測距センサー５４は、発光素子５６ａで光を発し、術部６で反射した光が受光素子５６ｄに入る位置の変化により、対物光学系Ｌ１の軸線Ｏ方向の術部６までの観察距離を測定する三角測距式である。受光素子５６ｄからの電気信号は、測距センサー制御装置３６に伝達されて距離情報信号に変換された後、電気ケーブルを介してその距離情報信号が変倍制御装置３８に送られる。

図３（Ａ）は立体撮像装置１２が図２（Ａ）に示す状態における３Ｄモニター１４の表示画面１４ａ上に表示された術野を示す。この場合、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａの対角長と実視野の直径とが略一致する条件で表示されている。このため、術部６の手前側の患部５０ａは大きく、奥側の患部５０ｂは小さく表示される。

一方、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａ内の中央から左側に表示される患部５０ａにおいては、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａの対角長の半分（以下、半対角長と称する）は略φ_１／２に相当する長さである。表示画面１４ａ内の右側に表示される患部５０ｂにおいては、表示画面１４ａの半対角長は略φ_２／２に相当する長さである。

このため、同じ大きさの被写体（患部５０ａ，５０ｂ）を観察しても実視野が小さいほど被写体が視野内を占める割合が大きい。したがって、実視野φ_１よりも実視野φ_２が大きいことより、患部５０ａは大きく、患部５０ｂは小さく表示される。すなわち、肉眼視と同様に、近いもの（患部５０ａ）は大きく、遠いもの（患部５０ｂ）は小さく表示される。

このように、実際には同じ大きさの患部５０ａ，５０ｂの３Ｄモニター１４の表示画面１４ａ上の大きさは実視野φ_１，φ_２の大きさによって決まり、患部５０ａは患部５０ｂよりもφ_２／φ_１倍だけ大きく表示される。すなわち、患部５０ａは患部５０ｂよりもＹ_２／Ｙ_１倍だけ大きく表示される。

以下、変倍制御装置３８について説明する。

変倍制御装置３８は、連動切替スイッチ２８の操作により自動変倍制御機能がＯＮに切り替えられる。この状態でズームスイッチ２２が操作されると、変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌは、後述するズーム倍率Ｚ_２など、所定の倍率にズーム操作される。ズーム操作終了時の変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌのズーム倍率Ｚ_１の情報と、軸線Ｏ方向の瞳位置４６ａ，４６ｂから被写体（患部５０ａ）までの距離Ｙ_１の情報とは、立体撮像装置１２および測距センサー制御装置３６から変倍制御装置３８に送られてその変倍制御装置３８にメモリーされる。

ズーム倍率Ｚ_１は変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌに設けられた図示しないエンコーダ等により算出される。一方、距離Ｙ_１は、「測距センサー５４から被写体（患部５０ａ）までの距離」と、「測距センサー５４から瞳位置ｙまでの距離」との差により算出される。

この状態でズームスイッチ２２を操作せず、フリーロックスイッチ２６を操作することで支持アーム１８を移動可能状態とし、立体撮像装置１２を図２（Ａ）中の右方向に動かして軸線Ｏ方向の被写体を患部５０ａから患部５０ｂに切り替える。このとき、立体撮像装置１２と患部５０ｂの位置関係は、図２（Ｂ）に示す状態であり、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａに表示される画像は図３（Ｂ）に示す状態となる。

このため、図２（Ｂ）に示すように、測距センサー制御装置３６から変倍制御装置３８に送られる軸線Ｏ方向の瞳位置４６ａ，４６ｂから被写体（患部５０ｂ）までの距離が距離Ｙ_１から距離Ｙ_２に変化する。ここで、変倍制御装置３８は、連動切替スイッチ２８の操作により自動変倍制御機能がＯＮに切り替えられていると、測距センサー５４の測定値に基づいて変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌが新たな倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）となるように変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌを図示しないモータ等を駆動して移動させる。

これにより、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａに表示される画像は図３（Ｃ）に示す状態となる。表示画面１４ａ内の右側に表示される患部５０ｂに対して表示画面１４ａの半対角長はφ_１／２（＝φ_２／２×φ_１／φ_２）となることにより、患部５０ｂは、図３（Ａ）に示す患部５０ａと同じ大きさに拡大されて観察される。

ここで、ズーム倍率Ｚ_１と距離Ｙ_１は、次にズームスイッチ２２が操作されるまで変倍制御装置３８にメモリーされ続ける。ズームスイッチ２２が操作されると、ズーム操作終了時のズーム倍率Ｚ_１と距離Ｙ_１とが新たにメモリーされる。

なお、自動変倍制御機能がＯＦＦ状態のときは自動変倍制御機能は働かず、つまり患部５０ａまでの距離Ｙ_１が患部５０ｂまでの距離Ｙ_２に変化したことが測距センサー５４によって計測されてもズーム倍率Ｚ_１は変化しない。

次に、この実施の形態に係る立体画像観察システム１０の作用について説明する。

術者は、まず図１（Ａ）に示す３Ｄモニター１４のグリップ１４ｂを保持した状態で、フリーロックスイッチ２６を押圧する。このとき、支持アーム１８の関節部がフリー状態となるので、立体撮像装置１２と３Ｄモニター１４とを、術部６を観察可能な所望の位置まで移動させる。この状態でフリーロックスイッチ２６の押圧を解除すると、立体撮像装置１２と３Ｄモニター１４とが所望の位置で固定される。次に、３Ｄモニター１４を術部６を処置するのに邪魔になり難く、かつ表示画面１４ａを観察し易い位置に移動させる。なお、術部６は光源装置３２からライトガイド（図示せず）により導かれた照明光により照明される。

術部６に照射した照明光の反射光は、対物光学系Ｌ１を通して装置本体４２の内部に導光されて観察像が形成される。そして、対物光学系Ｌ１を通して形成された観察像の光束は、アフォーカル光学系Ｌ２を通して平行光に変換される。アフォーカル光学系Ｌ２を通した光束は、右眼用変倍光学系Ｌ３Ｒおよび左眼用変倍光学系Ｌ３Ｌを通して倍率が変更される。このように倍率が変更された光束は、右眼用結像光学系Ｌ４Ｒおよび左眼用結像光学系Ｌ４Ｌを介して、右眼用ＣＣＤ４４Ｒおよび左眼用ＣＣＤ４４Ｌに結像される。このため、右眼用ＣＣＤ４４Ｒおよび左眼用ＣＣＤ４４Ｌによって、映像信号である観察像が撮像される。

右眼用ＣＣＤ４４Ｒおよび左眼用ＣＣＤ４４Ｌに電気ケーブルによって電気的に接続されたＣＣＵ３４は、右眼用ＣＣＤ４４Ｒおよび左眼用ＣＣＤ４４Ｌからそれぞれ映像信号を受ける。ＣＣＵ３４は、その映像信号を３Ｄモニター１４の表示画面１４ａに表示可能な立体（３Ｄ）映像信号に変換して電気ケーブルを介してその映像信号を３Ｄモニター１４に送信する。このため、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａには、術部６が３Ｄ表示される。したがって、術者は３Ｄモニター１４の表示画面１４ａを観察することにより術部６の立体観察を行なうことができる。

なお、支持アーム１８をフリー状態として立体撮像装置１２を動かすとき、これから処置する予定の患部５０ａが３Ｄモニター１４の中央に表示されるようにしておく。つまり、対物光学系Ｌ１の軸線Ｏ方向に患部５０ａを位置させる（図２（Ａ）および図３（Ａ）参照）。

そして、フォーカススイッチ２４を操作して図２（Ａ）に示す患部５０ａ，５０ｂがクッキリと表示されるように調整する。焦点距離可変の対物光学系Ｌ１が図示しないモータやエンコーダ、ガイド手段により移動され、フォーカス調整がなされる。

光学系の分解能に比べてＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌのピッチは大きく形成されているため、光学顕微鏡等に比べて解像度は低下するが、被写界深度は深い。このため、互いに対物光学系Ｌ１に対する距離Ｙ_１，Ｙ_２、すなわち深度が異なる互いに離れた患部５０ａ，５０ｂの双方をクッキリと観察することができる。これを、第１の観察状態とする。

次に、連動切替スイッチ２８を押して自動変倍制御装置３８の自動変倍制御機能をＯＮの状態に切り替える。

続いて、術者はズームスイッチ２２を操作して３Ｄモニター１４上に表示される、これから処置を行なう患部５０ａを処置し易い大きさになるように調整する。

図３（Ａ）は、処置し易い大きさにズーム調整した後に、３Ｄモニター１４上に表示される患部５０ａの状態を示している。なお、遠くに見える患部５０ｂはクッキリと観察されているが、その表示サイズが小さいので、この状態で処置を行なうには小さい大きさである。

ズームスイッチ２２の操作によるズーム操作終了時に、測距センサー５４の発光素子５６ａを発した光は、患部５０ａで反射して受光素子５６ｄに入る位置により測距センサー５４から患部５０ａまでの距離（ｙ＋Ｙ_１）が検出される。この検出信号は、測距センサー制御装置３６を介して変倍制御装置３８に伝達される。

また、立体撮像装置１２からも、装置本体４２の下端部から瞳位置４６ａ，４６ｂまでの距離（ｙ）と、変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌに設けられた図示しないエンコーダ等より検出されたズーム倍率Ｚ_１とが変倍制御装置３８に伝達される。

以上により、ズーム操作終了時のズーム倍率Ｚ_１と、装置本体４２の軸線Ｏ方向の瞳位置４６ａ，４６ｂから被写体（患部５０ａ）までの距離Ｙ_１との情報が変倍制御装置３８内にメモリーされる。

なお、距離Ｙ_１は、
Ｙ_１＝（ｙ＋Ｙ_１）−ｙ
により算出されている。

この状態で患部５０ａの処置を完了させ、次に患部５０ｂの処置を行なう。

術者はフリーロックスイッチ２６を押圧して支持アーム１８をフリー状態にし、立体撮像装置１２と３Ｄモニター１４を図２（Ａ）中の右側に動かす。このとき、図２（Ｂ）に示すように、装置本体４２の軸線Ｏの方向を患部５０ｂに一致させる。このため、次に処置する予定の患部５０ｂが３Ｄモニター１４の表示画面１４ａの中央に表示される。すなわち、対物光学系Ｌ１の軸線Ｏ方向に患部５０ｂを位置させる（図２（Ｂ）および図３（Ｂ）参照）。

軸線Ｏ方向の瞳位置４６ａ，４６ｂから被写体（患部５０ｂ）までの距離Ｙ_２の情報は測距センサー５４により検出される。このように検出された距離Ｙ_２の情報は、上述したように、測距センサー５４、測距センサー制御装置３６を介して変倍制御装置３８に伝送される。

変倍制御装置３８は、既にメモリーされている距離Ｙ_１と変動後の距離Ｙ_２により、新たなズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）となるように変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌを図示しないモータやエンコーダ等を駆動して移動させる。

これにより３Ｄモニター１４の表示画面１４ａに表示される画像は、図３（Ｃ）に示す状態となる。表示画面１４ａ内の右側に表示される患部５０ｂに対して表示画面１４ａの半対角長はφ_１／２（＝φ_２／２×φ_１／φ_２）となる。このため、患部５０ｂが図３（Ａ）に示す患部５０ａと同じ大きさで、つまり、患部５０ｂは、処置し易い大きさに表示される。これを、第２の観察状態とする。

この状態で、患部５０ｂの処置を行なう。

なお、患部（被写体）５０ｂの大きさが大きく変化したり、その患部５０ｂの倍率を変更したいときには、ズームスイッチ２２を操作して変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌを稼動させて倍率を変更する。これにより新たなズーム倍率Ｚ_１および距離Ｙ_１がメモリーされる。そして、上述した操作を行なうことによって、ズーム倍率Ｚ_２および距離Ｙ_２が規定される。

患部５０ａ，５０ｂに対する自動変倍制御機能を必要としないときには、連動切替スイッチ２８の操作により自動変倍制御装置３８の自動変倍制御機能をＯＦＦの状態にしておく。

以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

連動切替スイッチ２８によりＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる変倍制御機能が変倍制御装置３８に設けられている。このため、被写体（患部５０ａ，５０ｂ）の大きさにあまり差異がないときに、術者が最初に患部５０ａに対してズーム操作を行なった後に３Ｄモニター１４の表示画面１４ａの略中央に被写体（患部５０ｂ）を配置する、すなわち、装置本体４２を横方向に移動させるだけで、新たにズーム操作を行なうことなく、所定の良好な大きさ（所定のズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１））に患部５０ｂをズーム観察することができる。

次に、第２の実施の形態について、図４ないし図６を用いて説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であって、第１の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

この実施の形態に係る立体画像観察システム１０は、第１の実施の形態で適切な大きさで観察したい患部５０ａ，５０ｂを３Ｄモニター１４の表示画面１４ａ内の中央に配置するように装置本体４２を横方向に動かしていたのを、装置本体４２を動かさなくても３Ｄモニター１４の後述する表示画面６２上に設けたタッチパネル６２ａ上から観察したい患部５０ａ，５０ｂの位置を触るだけで適正な大きさで所望の患部５０ａ，５０ｂを観察可能なように変更するものである。

図４（Ａ）に示す３Ｄモニター１４の表示画面６２には、観察点（所望の観察位置）入力手段として透明なタッチパネル６２ａが採用されている。図４（Ａ）中の符号６２ｂは、タッチパネル６２ａのどの部分が押されたかを検出する電極格子である。タッチパネル６２ａは図示しない電気ケーブルにより測距センサー制御装置３６に電気的に接続されている。

図５（Ａ）に示すように、測距センサー５４は図示しないモータやエンコーダ、ガイド手段により、装置本体４２の軸線Ｏに対して直交する方向に移動可能に設けられている。この測距センサー５４は、図４（Ａ）中に示す測距センサー制御装置３６と協働して、測距離手段を構成している。

図６（Ａ）は図５（Ａ）の状態における３Ｄモニター１４のタッチパネル式の表示画面６２上に表示された術野を示す。

表示画面６２内の中央には患部５０ａが、右側には患部５０ｂが表示されている。ここで３Ｄモニター１４の表示画面６２内の中央の患部５０ａ上には、測距センサー５４の位置を示すカーソル６４が、図４（Ａ）中のＣＣＵ３４による画像処理により重畳表示されている。すなわち、患部５０ａ上には、カーソル６４が表示されている。

ここでタッチパネル式の表示画面６２が術者に押圧されたときの制御方法について説明する。

電源投入時、測距センサー５４は必ず装置本体４２の軸線Ｏと略同軸の位置に移動する。このため、表示画面６２上に重畳表示されたカーソル６４は、図６（Ａ）に示す位置にある。この状態で図６（Ｂ）に示すように、タッチパネル式の表示画面６２内の中央から右方向に距離Ｘだけ離れた位置が押圧されたときには、現在カーソル６４がある場所での瞳位置４６ａ，４６ｂから患部５０ａまでの距離Ｙ_１を測定することで、実視野φを算出する。図５（Ａ）に示す状態では第１の実施の形態と同様に、実視野φ_１は、
φ_１≒２・Ｙ_１ｔａｎθ
として表される。

この実視野φ_１と３Ｄモニター１４の表示画面６２の対角とは、一致しているので、３Ｄモニター１４の表示画面６２の対角を、押圧位置の中央からの距離をＸ、対角長をＸ_０とすると、実視野φ_１にその比分をかけることで、測距センサー５４の図５（Ｂ）に示す移動量Ｘ_１が
Ｘ_１＝２・Ｙ_１ｔａｎθ（Ｘ_０／Ｘ）
として求められる。このため、測距センサー５４が移動量Ｘ_１だけ移動される。その測距センサー５４の移動にともなって、表示画面６２に重畳表示されたカーソル６４の位置も３Ｄモニター１４の表示画面６２上で測距センサー５４が動いた位置に表示される。

そして、測距センサー５４が移動した後の位置では、測距センサー５４により再度距離Ｙ_２が測定され、変倍制御装置３８が、第１の実施の形態と同様に、メモリーされている倍率Ｚ_１および距離Ｙ_１を基に、ズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）の変倍を行なう（図６（Ｃ）参照）。

他の構成は第１の実施の形態で説明した立体画像観察システム１０と同じなので説明を省略する。

次に、この実施の形態に係る立体画像観察システム１０の作用について説明する。

図５（Ａ）および図６（Ａ）に示すように、患部５０ａ，５０ｂを表示画面６２内に入れ、図４（Ｂ）に示すフォーカススイッチ２４を押圧することで患部５０ａ，５０ｂをクッキリと観察可能な状態にする。次に、連動切替スイッチ２８を押圧して自動変倍制御装置３８の自動変倍制御機能をＯＮの状態に切り替える。

この状態において、図５（Ａ）に示すように、患部５０ａは、装置本体４２の軸線Ｏと略同軸の位置に位置している。そして、図６（Ａ）に示すように、３Ｄモニター１４の表示画面６２内の中央には、測距センサー５４の位置を示すカーソル６４が、図４（Ａ）中に示すＣＣＵ３４による画像処理により患部５０ａに重畳表示されている。

患部５０ａの処置を行なう際は、患部５０ａが適正な観察倍率となるようにズームスイッチ２２を操作して３Ｄモニター１４の表示画面６２上の表示サイズを調整する。これにより、第１の実施の形態と同様に変倍制御装置３８にズーム倍率Ｚ_１と距離Ｙ_１がメモリーされる。

患部５０ａの処置が終わり、深度が異なる患部５０ｂの処置を行なう際には、３Ｄモニター１４の表示画面６２上の患部５０ａの中央から患部５０ｂが観察される距離Ｘだけ離れた位置をタッチパネル式の表示画面６２を押圧する。タッチパネル式の表示画面６２の電極格子６２ｂの電圧の変化より、表示画面６２のどの位置が押されたかが電極格子６２ｂにより検出されて、その検出信号が測距センサー制御装置３６に伝達される。

測距センサー制御装置３６は測距センサー５４により、現在カーソル６４がある場所での距離Ｙ_１を測定することで、実視野φ_１を算出する。図５（Ａ）に示す状態では第１の実施の形態と同様に、実視野φ_１は、
φ_１≒２・Ｙ_１ｔａｎθ
により算出される。

この実視野φ_１と３Ｄモニター１４の表示画面６２の対角とは、一致しているので、タッチパネル式の表示画面６２の押圧位置の中央からの距離Ｘ、対角長Ｘ_０、実視野φ_１より測距センサー５４の移動量Ｘ_１は、
Ｘ_１＝２・Ｙ_１ｔａｎθ（Ｘ_０／Ｘ）
により求められる。このため、距離Ｘ_１だけ測距センサー５４が移動される。この測距センサー５４の移動にともない、重畳表示されるカーソル６４の位置も３Ｄモニター１４の表示画面６２上で患部５０ｂ上である、元の位置に対して動いた位置に表示される。

そして、カーソル６４の移動後の位置では、測距センサー５４により再度瞳位置４６ａ，４６ｂから患部５０ｂまでの距離Ｙ_２が測定される。変倍制御装置３８が、第１の実施の形態と同様に、メモリーされているズーム倍率Ｚ_１、距離Ｙ_１を基にして、図６（Ｃ）に示すように、倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）の変倍が行なわれる。

他の作用は、第１の実施の形態と同じなので説明を省略する。

なお、この実施の形態では、３Ｄモニター１４の表示画面６２の対角長と対比する基準である実視野φを初期状態では中央、以降は現在測距センサー５４が配置されている位置としたが、これに限らず、測距センサー５４の移動途中で複数の距離Ｙを測定することで複数の実視野φを算出し、より精度を高めた制御を行なっても良い。

以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

連動切替スイッチ２８によりＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる変倍制御機能が変倍制御装置３８に設けられている。このため、被写体（患部５０ａ，５０ｂ）の大きさにあまり差異がないときに、術者が最初に患部５０ａに対してズーム操作を行なって表示画面６２の中央にカーソル６４を配置して患部５０ａに対して処置を行なうことができる。そして、その患部５０ａの処置の終了後に３Ｄモニター１４のタッチパネル式の表示画面６２の患部５０ｂが表示された位置を押圧するだけで、新たにズーム操作を行なうことなく、良好な大きさ（所定のズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１））に患部５０ｂをズーム観察することができる。

すなわち、立体撮像装置１２の装置本体１２の位置を動かさなくても、３Ｄモニター１４の表示画面６２上の所望の被写体（患部５０ｂ）を良好な大きさで観察しながら処置を行なうことができる。

次に、第３の実施の形態について図７および図８を用いて説明する。この実施の形態は、第２の実施の形態に係る立体画像観察システム１０の変形例であって、第２の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

この実施の形態に係る立体画像観察システム１０は、第２の実施の形態で観察点入力手段をタッチパネルとしていたのを、視線入力により観察したい患部を指定可能なように変更したものである。

図７に示すように、３Ｄモニター１４の表示画面６２上には、視線検出装置７０が配設されている。図８に示すように、視線入力手段としての視線検出装置７０は、赤外ＬＥＤ７０ａと、ダイクロイックミラー７０ｂと、集光レンズ７０ｃと、視界センサー７０ｄとを備えている。

赤外ＬＥＤ７０ａは、術者の眼球７２を照明する。術者の眼球７２によって反射された反射光は、眼球７２の位置によってはダイクロイックミラー７０ｂに入射される。

ダイクロイックミラー７０ｂは、赤外ＬＥＤ７０ａの波長のみ反射し、他は透過する。このため、ダイクロイックミラー７０ｂによって反射された赤外ＬＥＤ７０ａの波長の光は、集光レンズ７０ｃに入射される。この集光レンズ７０ｃは、赤外ＬＥＤ７０ａの波長の光を集光する。

視界センサー７０ｄは、集光レンズ７０ｃにより集光された赤外ＬＥＤ７０ａの波長の光の位置を検出することにより、術者の眼球７２の向きを検出する。

この視線検出装置７０は、測距センサー制御装置３６に電気ケーブルによって電気的に接続されている。このため、視線検出装置７０により得られる術者の眼球７２の向きを示す電気信号は、測距センサー制御装置３６に送信される。

他の構成は第２の実施の形態と同じなので説明を省略する。

図７に示す立体画像観察システム１０に対して、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示すように、患部５０ａ，５０ｂを表示画面６２内に入れてフォーカススイッチ２４を押圧する。このため、両患部５０ａ，５０ｂがクッキリと観察可能な状態となる。次に、連動切替スイッチ２８を押圧して自動変倍制御装置３８の自動変倍制御機能をＯＮの状態に切り替える。

図６（Ａ）に示すように、３Ｄモニター１４の表示画面６２内の中央には、測距センサー５４の位置を示すカーソル６４が、図７中に示すＣＣＵ３４による画像処理により重畳表示されている。

患部５０ａの処置を行なう際は、適正な倍率になるようにズームスイッチ２２を操作して３Ｄモニター１４の表示画面６２上の表示サイズを調整する。これにより、第１および第２の実施の形態と同様に変倍制御装置３８にズーム倍率Ｚ_１と距離Ｙ_１がメモリーされる。

患部５０ａの処置が終わり、深度が異なる患部５０ｂの処置を行なう際には、３Ｄモニター１４の表示画面６２上の患部５０ｂの位置に術者の視線を合わせる。

図８に示すように、視線検出装置７０の赤外ＬＥＤ７０ａを発した照明光は、術者の眼球７２の角膜で反射し、さらにダイクロイックミラー７０ｂで反射して、集光レンズ７０ｃにより集光される。そして、集光された照明光が視界センサー７０ｄで取り込まれることで、術者の眼球７２の向きが検出される。

この術者の視線情報は視線検出装置７０から測距センサー制御装置３６に伝達される。その後、第２の実施の形態と同様に、測距センサー制御装置３６は測距センサー５４により、現在カーソル６４がある場所での距離Ｙ_１を基に測距センサー５４を動かし、移動先での距離Ｙ_２を測定することでズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）の変倍を行なう。

他の作用は、第２の実施の形態と同じなので説明を省略する。

なお、自動変倍制御機能が必要ない場合は、連動切替スイッチ２８の操作により、自動変倍制御機能をＯＦＦの状態にしておけばよい。

以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

連動切替スイッチ２８によりＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる変倍制御機能が変倍制御装置３８に設けられている。このため、被写体（患部５０ａ，５０ｂ）の大きさにあまり差異がないときに、術者が最初に患部５０ａに対してズーム操作を行なって表示画面６２の中央にカーソル６４を配置して患部５０ａに対して処置を行なうことができる。そして、その患部５０ａの処置の終了後に３Ｄモニター１４の表示画面６２の患部５０ｂが表示された位置に視線を合わせるだけで、新たにズーム操作を行なうことなく、良好な大きさ（所定のズーム倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１））に患部５０ｂをズーム観察することができる。

すなわち、立体撮像装置１２の装置本体１２の位置を動かさなくても、３Ｄモニター１４の表示画面６２上の所望の被写体（患部５０ｂ）を良好な大きさで観察しながら処置を行なうことができる。このとき、視線を動かすだけでズーム機能を働かせることができるので、例えば両手が塞がっていたときなどに、術者が容易に患部５０ｂを拡大観察することができる。また、表示画面６２がタッチパネル式でないので、術者が手を動かして操作する必要がないので、ズーム機能を働かせるための入力を素早く行なうことができる。

次に、第４の実施の形態について図９ないし図１１を用いて説明する。この実施の形態は、第２の実施の形態の変形例であって、第２の実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。

この実施の形態は、第２の実施の形態の観察点入力手段（タッチパネル）および測距手段（測距センサー５４および測距センサー制御装置３６）をナビゲーションのポインター８４に変更したものである。すなわち、第２の実施の形態のタッチパネル式の表示画面６２は、第１の実施の形態で説明した通常の表示画面１４ａに変更され、測距センサー５４および測距センサー制御装置３６が除去されている。

図９に示すように、手術室２内には、カメラアレイ８０が設置されている。立体撮像装置１２にはマーカー８２が固定されている。符号８４は観察点入力手段としてのポインターであり、このポインター８４にもマーカー８６が設けられている。

カメラアレイ８０は立体撮像装置１２のマーカー８２、およびポインター８４のマーカー８６の位置を検出し、その結果により立体撮像装置１２およびポインター８４の先端の位置を算出している。

そして、カメラアレイ８０は、立体撮像装置１２の３Ｄモニター１４の表示画面１４ａの視野内にポインター８４の先端が入り、かつ数秒間静止すると、カメラアレイ８０は両者の位置関係よりポインター８４の先端位置での距離Ｙ_１を算出し、その距離Ｙ_１を変倍制御装置３８に伝達する。

他の構成は第２の実施の形態と同じなので説明を省略する。

次に、この実施の形態に係る立体画像観察システム１０の作用について説明する。

図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示すように、患部５０ａ，５０ｂを表示画面１４ａ内に入れ、フォーカススイッチ２４を押圧することで患部５０ａ，５０ｂをクッキリと観察可能とする。次に、連動切替スイッチ２８を押圧して、自動変倍制御機能をＯＮの状態に切り替える。

図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示すように、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａを観察しながら立体撮像装置１２の視野内にポインター８４を入れる。そして、患部５０ａにポインター８４の先端を接近させた状態で数秒間停止すると、カメラアレイ８０は立体撮像装置１２のマーカー８２とポインター８４のマーカー８６の両者の位置関係より、ポインター８４の先端位置での距離Ｙ_１を算出する。このカメラアレイ８０は、その算出情報を変倍制御装置３８に伝達する。

この状態で患部５０ａが適正な倍率で観察されるようにズームスイッチ２２を操作して３Ｄモニター１４の表示画面１４ａ上の表示サイズを調整する。ズームスイッチ２２の操作終了時、立体撮像装置１２はズーム倍率Ｚ_１の情報を変倍制御装置３８に伝達する。これにより変倍制御装置３８にズーム倍率Ｚ_１と距離Ｙ_１がメモリーされる。

患部５０ａの処置が終わり、患部５０ｂの処置を行なう際には、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）に示すように、３Ｄモニター１４の表示画面１４ａを観察しながら立体撮像装置１２の視野内にポインター８４を入れる。患部５０ｂにポインター８４の先端を接近させた状態で数秒間停止すると、カメラアレイ８０は両者の位置関係よりポインター８４の先端位置での距離Ｙ_２を算出してその情報を変倍制御装置３８に伝達する。変倍制御装置３８は倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）の変倍を行なう。

他の作用は第２の実施の形態と同じなので説明を省略する。

なお、自動変倍制御機能を必要としないときには、連動切替スイッチ２８により変倍制御機能をＯＦＦの状態にしておけばよい。

以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。

第２の実施の形態で説明した効果に加え、立体撮像装置１２には測距手段である、立体観察装置１２のマーカー８２、およびポインター８４のマーカー８６しか備えていないので立体撮像装置１２を小型化することができる。このため、立体撮像装置１２を軽量に構成することができる。

なお、上述した第１ないし第４の実施の形態では、例えば変倍光学系Ｌ３Ｒ，Ｌ３Ｌを稼動させて光学像の倍率を変更することについて説明したが、例えばＣＣＤ４４Ｒ，４４Ｌによってズーム倍率を変更させても良い。その他、電子画像処理（電子ズーム）によって画像の表示サイズを変更しても良い。

これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

上記説明によれば、下記の事項の発明が得られる。また、各項の組み合わせも可能である。

［付記］
（付記項１） 被写体を立体撮影するための立体撮像手段と、
前記立体撮像手段が撮像した像を立体表示する立体表示手段とを備えた医療用立体画像観察装置において、
前記立体表示手段上に表示される被写体の観察サイズを変更する変倍手段と、
前記立体表示手段上に術者の観察点を入力する観察点入力手段と、
前記観察点において、前記立体撮像手段から被写体までの観察距離を測定する測距手段と、
前記観察距離に応じて前記変倍手段の倍率を所定の倍率にする変倍制御手段とを備えたことを特徴とする医療用立体画像観察装置。

（付記項２） 被写体を立体撮影するための立体撮像手段と、
前記立体撮像手段が撮像した像を立体表示する立体表示手段とを備えた医療用立体画像観察装置において、
前記立体表示手段上に表示される被写体の観察サイズを変更する変倍手段と、
前記立体表示手段上の略中央の観察点において、前記立体撮像手段から被写体までの観察距離を測定する測距手段と、
前記観察距離に応じて前記変倍手段の倍率を所定の倍率にする変倍制御手段とを備えたことを特徴とする医療用立体画像観察装置。

（付記項３） 前記変倍制御手段が、観察距離が長いほど高倍率にする制御を行なうことを特徴とする付記項１もしくは付記項２に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項４） 前記変倍制御手段が、第１の観察距離と第１の倍率による定まる前記立体表示手段上の前記被写体の観察サイズを、第２の観察距離になった時にも同じ観察サイズになるように前記変倍手段を第２の倍率に変倍制御することを特徴とする付記項１もしくは付記項２に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項５） 前記変倍制御手段が、第１の観察条件（第１の観察状態）において前記変倍手段の倍率Ｚ_１と前記撮像手段の入射瞳位置から被写体までの距離Ｙ_１とを記憶し、
第２の観察条件（第２の観察状態）において前記撮像手段の入射瞳位置から被写体までの距離Ｙ_２に基づき前記変倍手段の倍率をＺ_２となるように制御することを特徴とする付記項１ないし付記項３のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

ここで、倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（Ｙ_２／Ｙ_１）
（付記項６） 前記変倍制御手段が、第１の観察条件において前記変倍手段の倍率Ｚ_１と前記撮像手段の実視野φ_１とを記憶し、
第２の観察条件において前記撮像手段の実視野φ_２に基づき前記変倍手段の倍率をＺ_２となるように制御することを特徴とする付記項１ないし付記項３のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

ここで、倍率Ｚ_２＝Ｚ_１（φ_２／φ_１）
（付記項７） 前記第１の観察条件が術者の入力による変倍手段の動作終了時であることを特徴とする付記項５もしくは付記項６に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項８） 前記観察点入力手段が、術者の視線により観察点を入力する視線入力手段であることを特徴とする付記項１、付記項３ないし付記項７のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項９） 前記観察点入力手段が、表示部への接触により観察点を入力するタッチパネル型入力手段であることを特徴とする付記項１、付記項３ないし付記項７のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項１０） 前記観察点入力手段が、術部に挿入されるポインターであることを特徴とする付記項１、付記項３ないし付記項７のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項１１） 前記観察点を前記表示部上に可視可能に表示する観察点表示手段を備えたことを特徴とする付記項１ないし付記項１０のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

（付記項１２） 前記撮像手段は少なくとも撮像光学系と対物光学系を含み、前記撮像光学系の入射瞳位置を前記対物光学系と被写体との間に配置したことを特徴とする付記項１ないし付記項１１のいずれか１に記載の医療用立体画像観察装置。

（Ａ）は第１の実施の形態に係る医療用立体画像観察システムを示す概略的な斜視図、（Ｂ）は（Ａ）中の３Ｄモニターのグリップを示す概略図。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図、（Ｂ）は第１の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｂ）は第１の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｃ）は第１の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示し、かつ、（Ａ）中の表示画面の中央の患部と略同じ大きさに拡大させた状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図。 （Ａ）は第２の実施の形態に係る医療用立体画像観察システムを示す概略的な斜視図、（Ｂ）は（Ａ）中の３Ｄモニターのグリップを示す概略図。 （Ａ）は第２の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図、（Ｂ）は第２の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図。 （Ａ）は第２の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｂ）は第２の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｃ）は第２の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示し、かつ、（Ａ）中の表示画面の中央の患部と略同じ大きさに拡大させた状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図。 （Ａ）は第３の実施の形態に係る医療用立体画像観察システムを示す概略的な斜視図、（Ｂ）は（Ａ）中の３Ｄモニターのグリップを示す概略図。 第３の実施の形態に係る立体画像観察システムにおける３Ｄモニターの表示画面に設けられた視線検出装置と術者の視線との関係を示す概略図。 （Ａ）は第４の実施の形態に係る医療用立体画像観察システムを示す概略的な斜視図、（Ｂ）は（Ａ）中の３Ｄモニターのグリップを示す概略図。 （Ａ）は第４の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図、（Ｂ）は第４の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を観察する状態を示す概略的な断面図。 （Ａ）は第４の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて浅部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｂ）は第４の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示した状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図、（Ｃ）は第４の実施の形態に係る立体画像観察システムの立体撮像装置を用いて深部側の患部を中央に表示し、かつ、（Ａ）中の表示画面の中央の患部と略同じ大きさに拡大させた状態を示す３Ｄモニターの表示画面の概略図。

符号の説明

φ_１，φ_２…実視野、５０ａ，５０ｂ…患部、６２…表示画面、６４…カーソル

Claims (4)

1. 被写体を立体的に撮影する撮像素子を有する立体撮像手段と、
   前記立体撮像手段によって立体的に撮像した像を立体表示する表示部を有する立体表示手段と、
   前記立体表示手段の前記表示部に表示される被写体の観察サイズを変更する変倍手段と、
   前記立体表示手段に術者が観察したい被写体の観察点を入力する観察点入力手段と、
   前記観察点における、前記立体撮像手段から被写体までの観察距離を測定する測距手段と、
   前記観察距離に応じて前記変倍手段の倍率を所定の倍率に変更する変倍制御手段と
   を具備することを特徴とする医療用立体画像観察装置。
2. 前記変倍制御手段は、前記観察距離が長いときに、前記被写体を高倍率に変更するズーム機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像観察装置。
3. 前記立体撮像手段は前記撮像素子で複数の実視野φ _１ ，φ _２ を得ることが可能であり、
   前記変倍制御手段は、前記変倍手段の倍率Ｚ_１と前記立体撮像手段の一方の実視野φ_１とを記憶するとともに、前記撮像手段の他方の実視野φ_２に基づいて前記変倍手段の倍率をＺ_２＝Ｚ_１（φ_２／φ_１）にしたがって制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の医療用立体画像観察装置。
4. 前記変倍制御手段で前記変倍手段の倍率Ｚ_１と前記立体撮像手段の一方の実視野φ_１とを記憶するのを、術者の入力による変倍手段の動作終了時としたことを特徴とする請求項３に記載の医療用立体画像観察装置。

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