JPH10127565A - Observation system for treatment in body cavity - Google Patents

Observation system for treatment in body cavity

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JPH10127565A
JPH10127565A JP8287023A JP28702396A JPH10127565A JP H10127565 A JPH10127565 A JP H10127565A JP 8287023 A JP8287023 A JP 8287023A JP 28702396 A JP28702396 A JP 28702396A JP H10127565 A JPH10127565 A JP H10127565A
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head
operator
observation
endoscope
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Masahiro Kudo
正宏 工藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an observation system for treatment in a body cavity capable of changing the observation field by easier operation to reduce a load on an operator. SOLUTION: A hard endoscope 3 retained on the tip end of an electric manipulator 2 with a built-in motor has an eye piece part equipped with a TV camera and its output is inputted into an HMD element of the HMD(Head Modulated Display) 21 mounted in front of right and left eyes through a CCU 18 to enable the observation field to be viewed stereoscopically. The position and the direction of the head part of an operator are detected by a magnetic sensor 22 and the visual line by a visual line detecting sensor 23 respectively and are transmitted via a control signal selecting device 29 and a motor control unit 34 to drive a motor to change the observation field for the endoscope 3. A motor control signal is generated so that the control signal selecting device 29 largely changes the observation field when the operator moves his/her head equal to or larger than a threshold value and, when the operator moves his/her head smaller than the threshold value, a small observation field change is carried out corresponding to the change of the visual line position.

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】本発明は内視鏡下で処置具に
より体腔内の処置を行う体腔内処置観察システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a body cavity treatment observation system for performing treatment inside a body cavity with a treatment tool under an endoscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、開腹・開胸等を伴う外科手術に比
べて患者への侵襲が小さい、いわゆる内視鏡下外科手術
が行われるようになってきた。特に腹腔鏡下外科手術は
広く行われつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, so-called endoscopic surgery, which involves less invasion of a patient than surgery involving laparotomy and thoracotomy, has been performed. In particular, laparoscopic surgery is being widely performed.

【0003】この内視鏡下外科手術においては、内視鏡
により得られる観察視野をTVモニタに映し出し、この
画面の術野を見ながら処置具を操作して患部の摘出等の
処置が行われる。
[0003] In this endoscopic surgery, a field of view obtained by the endoscope is displayed on a TV monitor, and a treatment tool is operated while looking at the operation field on this screen to perform a treatment such as removal of an affected part. .

【0004】この内視鏡下外科手術は患者への侵襲が小
さいという長所がある反面、観察画面が2次元であり遠
近感が得ずらいため、術者が処置操作に熟練を要するこ
とや、適切な観察視野を得るために内視鏡を保持してい
る助手が行う内視鏡操作に熟練が必要であること、長時
間に渡る手術では助手の負担が大きくなること等の問題
があった。
[0004] This endoscopic surgery has the advantage that the invasion of the patient is small, but the observation screen is two-dimensional and it is difficult to obtain a perspective, so that the operator requires skill in the treatment operation, and it is difficult for the operator to perform the procedure properly. In order to obtain a proper observation field of view, there is a problem that the assistant holding the endoscope needs to be skilled in the operation of the endoscope, and that the burden on the assistant increases during a long operation.

【0005】これらの問題点を解決するものとして、特
開平7−328016公報で示される手術用マニピュレ
ータシステムが提供されている。このシステムは、3次
元観察/処置用の手術用マニピュレータと、術者が操作
するマニピュレータ操作手段とを備え、術者の動きに応
じてマニピュレータを動作させるものである。また、3
次元観察マニピュレータで得られた画像は、頭部装着型
表示装置(HeadMounted Display、
以下HMD)によって立体観察が可能である。
To solve these problems, a surgical manipulator system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-328016 has been provided. This system includes a surgical manipulator for three-dimensional observation / treatment and manipulator operation means operated by an operator, and operates the manipulator according to the movement of the operator. Also, 3
An image obtained by the three-dimensional observation manipulator is a head mounted display (Head Mounted Display,
Stereoscopic observation is possible by HMD).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】観察用マニピュレータ
の操作手段が術者の頭の動きであるため、観察視野を少
しだけ変換したい場合にもいちいち頭を動かさなくては
ならず、操作が煩雑でかつ術者の負担となっていた。
Since the operating means of the observation manipulator is the movement of the operator's head, the head must be moved each time even if it is desired to slightly change the observation field of view, and the operation is complicated. And it was a burden on the surgeon.

【0007】(発明の目的)本発明は上述した点に鑑み
てなされたもので、観察視野の変換をより簡単な操作行
うことができ、術者の負担を軽減できる体腔内処置観察
システムを提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and provides an in-body-cavity treatment observation system capable of performing a simpler operation of changing the observation field of view and reducing the burden on the operator. The purpose is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】体腔内に挿入され、患者
体内の画像を体外に伝送する画像伝送手段と、画像伝送
手段により得られる画像の視野を変換する視野変換手段
とを備えた体腔内観察手段と、体腔内観察手段により得
られた画像を表示する頭部装着型画像表示手段と、操作
者の頭部の位置と方位を検出する位置・方位検出手段
と、頭部装着型画像表示手段を装着する操作者の表示手
段に対する視線を検知する視線検知手段と、位置・方位
検出手段と視線検知手段の出力から、視野変換手段を駆
動する信号を選択する駆動信号選択手段と、を備えた体
腔内処置観察システムによって、観察視野の変換を術者
頭部の位置と術者の視線位置のどちらかを選択して行う
ことができる。
Means for Solving the Problems An intracorporeal body provided with image transmitting means inserted into a body cavity for transmitting an image of the inside of a patient to the outside of the body, and a visual field converting means for converting a visual field of an image obtained by the image transmitting means. Observation means, head-mounted image display means for displaying an image obtained by the body cavity observation means, position / direction detection means for detecting the position and orientation of the operator's head, and head-mounted image display A line of sight detecting means for detecting a line of sight of an operator wearing the means with respect to the display means, and a drive signal selecting means for selecting a signal for driving the visual field converting means from the output of the position / azimuth detecting means and the line of sight detecting means. With the intracavity treatment observation system, the observation field of view can be converted by selecting either the position of the operator's head or the line of sight of the operator.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図4は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態の
体腔内処置観察システムを示し、図2は視線検知手段を
示し、図3は制御信号選択装置の構成を示し、図4は視
野変更の処理を行うフローチャートを示す。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows an intra-body cavity treatment observation system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 shows a configuration of a control signal selecting device, and FIG. 4 shows a flowchart for performing a process of changing a visual field.

【0010】図1に示す本発明の第1の実施の形態の体
腔内処置観察システム1は旋回・昇降・伸縮の3自由度
を有し、内部に駆動用のモータと位置検出用のエンコー
ダを備えている電動マニピュレータ2を有し、この電動
マニピュレータ2は先端のフリー関節で、体内の2次元
画像を体外に伝送する硬性の内視鏡3を保持している。
フリー関節は2自由度を有しているため、内視鏡3は5
自由度で移動可能であり、この視野変換手段を形成する
電動マニピュレータ2を介して内視鏡3を移動等するこ
とにより、内視鏡3による画像を変換(変更)可能にし
ている。
A body cavity treatment observation system 1 according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has three degrees of freedom of turning, lifting, lowering, and expanding and contracting, and internally includes a driving motor and a position detecting encoder. The electric manipulator 2 includes a rigid endoscope 3 which transmits a two-dimensional image of the inside of the body to the outside of the body by a free joint at the distal end.
Since the free joint has two degrees of freedom, the endoscope 3 has five degrees of freedom.
The image can be converted (changed) by moving the endoscope 3 via the electric manipulator 2 forming the field-of-view conversion means.

【0011】この内視鏡3は体内に挿入できるように細
長にされた硬性の挿入部4と、その挿入部4の後端には
接眼部が設けられている。挿入部4内には図示しないラ
イトガイドが挿通され、このライトガイドは挿入部4の
後端付近に設けたライトガイド口金に接続されるライト
ガイドケーブルを介して図示しない光源装置に接続され
る。
The endoscope 3 is provided with a rigid insertion portion 4 which is elongated so as to be inserted into a body, and an eyepiece at the rear end of the insertion portion 4. A light guide (not shown) is inserted into the insertion portion 4, and the light guide is connected to a light source device (not shown) via a light guide cable connected to a light guide base provided near the rear end of the insertion portion 4.

【0012】光源装置から供給される照明光はライトガ
イドケーブルで伝送され、ライトガイドの先端面から出
射される。出射された照明光により照明された患部等は
挿入部4の先端に配置した対物レンズにより結像され、
その光学像は挿入部4内に配置された光学像伝送手段と
してのリレー光学系により、接眼部まで伝送される。挿
入部4は体内に挿入されるので、リレー光学系は体内の
像を体外に伝送する像伝送手段を形成する。
Illumination light supplied from the light source device is transmitted by a light guide cable, and is emitted from a front end surface of the light guide. The affected part or the like illuminated by the emitted illumination light is imaged by an objective lens disposed at the tip of the insertion section 4,
The optical image is transmitted to the eyepiece by a relay optical system as an optical image transmitting means disposed in the insertion section 4. Since the insertion section 4 is inserted into the body, the relay optical system forms an image transmission means for transmitting an image inside the body outside the body.

【0013】そして、接眼部に配置された接眼レンズを
介して肉眼により伝送された光学像を観察することがで
きる。モニタ等の画像表示手段に表示する場合には、こ
の接眼部に着脱自在のTVカメラ6が装着される。
[0013] The optical image transmitted by the naked eye via the eyepiece disposed in the eyepiece can be observed. When the image is displayed on an image display means such as a monitor, a detachable TV camera 6 is attached to the eyepiece.

【0014】上記挿入部4はトラカール7を介して手術
台8上に固定された患者の腹腔9内に導入される。患者
の腹腔9内には、さらに別のトラカール11を介して処
置具としての鉗子12が導入され、上記内視鏡による観
察下で腹腔内の患部組織等に対する治療の処置を行うこ
とができるようにしている。
The insertion section 4 is introduced through a trocar 7 into an abdominal cavity 9 of a patient fixed on an operating table 8. Forceps 12 as a treatment tool are further introduced into the abdominal cavity 9 of the patient via another trocar 11, so that treatment of a diseased tissue or the like in the abdominal cavity can be performed under observation by the endoscope. I have to.

【0015】電動マニピュレータ2は、その手元側に設
けられた把持部13と、この把持部13から符号Aで示
すように進退自在(つまり上下方向に昇降自在)で、か
つ符号Bで示すように回転自在(旋回自在)の第1のア
ーム14と、例えばL字状に屈曲されたこの第1のアー
ム14の先端に符号Cで示すように進退自在(つまり水
平方向に伸縮自在)に延出される第2のアーム15とを
有する。
The electric manipulator 2 is provided with a grip 13 provided on the hand side thereof, and is capable of moving back and forth from the grip 13 (that is, vertically movable up and down) and of B as shown at B. A rotatable (swivelable) first arm 14 and a front end of the first arm 14 bent in, for example, an L-shape are extended and retracted (that is, extend and retract in the horizontal direction) as indicated by reference numeral C. And a second arm 15.

【0016】また、把持部13には固定手段16が設け
られ、電動マニピュレータ2は、この固定手段16を介
して手術台8に取り付けられたベッドサイドレール17
(例えば図1の紙面垂直方向に延出されている)の任意
の位置に着脱可能に支持される。
The grip 13 is provided with fixing means 16, and the electric manipulator 2 is connected to the bedside rail 17 attached to the operating table 8 via the fixing means 16.
It is detachably supported at an arbitrary position (e.g., extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).

【0017】内視鏡3の接眼部に装着されるTVカメラ
6は内部に電荷結合素子(CCDと略記)等の固体撮像
素子等からなる撮像手段を有し、撮像手段はケーブルを
介してカメラコントロールユニット(以下CCUと略
記)18と接続され、CCU18から出力される駆動信
号により、固体撮像素子の撮像面に結像された光学像を
光電変換して撮像信号を出力信号としてCCU18に出
力し、CCU18で信号処理され、映像信号が生成され
る。
The TV camera 6 mounted on the eyepiece of the endoscope 3 has an image pickup device including a solid-state image pickup device such as a charge-coupled device (abbreviated as CCD) or the like, and the image pickup device is connected via a cable. It is connected to a camera control unit (hereinafter abbreviated as CCU) 18 and photoelectrically converts an optical image formed on an imaging surface of a solid-state imaging device with a drive signal output from the CCU 18 and outputs an imaging signal as an output signal to the CCU 18. Then, the signal is processed by the CCU 18 to generate a video signal.

【0018】このCCU18から出力される映像信号は
術者の頭部に着脱自在で装着される頭部装着型の画像表
示手段としてのHMD21に入力される。このHMD2
1は装着者の右眼及び左眼の眼前に配置される液晶ディ
スプレイ等のHMD表示素子19(図2参照)を備えて
おり、内視鏡3で捉えた体腔9内の患部等の画像を(体
外で)表示する。
The video signal output from the CCU 18 is input to an HMD 21 serving as a head-mounted image display device detachably mounted on the head of the operator. This HMD2
1 includes an HMD display element 19 (see FIG. 2) such as a liquid crystal display disposed in front of the right and left eyes of the wearer, and displays an image of an affected part in the body cavity 9 captured by the endoscope 3. Display (outside the body).

【0019】またHMD21には、術者頭部の3次元位
置と方位を検出する磁気センサ22と、術者の視線を検
出する視線検知センサ23とを備えており、これらの出
力を選択使用して、電動マニピュレータ2内のモータを
制御して内視鏡3による視野を変換する構成にしてい
る。
The HMD 21 is provided with a magnetic sensor 22 for detecting the three-dimensional position and orientation of the operator's head and a line-of-sight detection sensor 23 for detecting the operator's line of sight. Thus, the motor in the electric manipulator 2 is controlled to convert the field of view of the endoscope 3.

【0020】磁気センサ22は互いに直角に交わる3つ
のセンサコイルを有し、手術台8に固定されて磁気セン
サ22と同様に直交する3つのコイルを有する図示しな
い磁気ソースから発せられる磁界を検出して、磁気ソー
スを基準位置とした時の磁気センサ22(つまり術者頭
部)の位置と方位を求めるものである。
The magnetic sensor 22 has three sensor coils that intersect at right angles to each other, and detects a magnetic field generated from a magnetic source (not shown) that is fixed to the operating table 8 and that has three coils that are orthogonal to the magnetic sensor 22. Thus, the position and orientation of the magnetic sensor 22 (that is, the operator's head) when the magnetic source is set as the reference position are determined.

【0021】また、視線検知センサ23は、図2(A)
に示すようにCCDカメラ24で術者の眼球25a、2
5bを観察し、画像処理により眼球25a、25bの位
置と(角膜K内側の)瞳孔の中心位置の相対関係から2
点鎖線で示す視線方向を検知するものや、図2(B)に
示すように眼球25a、25bに対し発光ダイオード2
6から赤外光を出射し、眼球25a、25bで反射した
光をPSD(ポジションセンシングデバイス)27で検
出することにより、視線方向を検知するもので形成され
る。なお、1点鎖線はHMD表示素子19を正面から見
た場合の視線方向を示す。
The line-of-sight detection sensor 23 is shown in FIG.
As shown in FIG.
5b is observed and image processing is performed to obtain 2
The one that detects the direction of the line of sight indicated by the dashed line or the light emitting diode 2 with respect to the eyes 25a and 25b as shown in FIG.
The infrared ray is emitted from 6 and the light reflected by the eyeballs 25a and 25b is detected by a PSD (position sensing device) 27 to detect the direction of the line of sight. The alternate long and short dash line indicates the viewing direction when the HMD display element 19 is viewed from the front.

【0022】磁気センサ22、視線検知センサ23のい
ずれも公知の方式であり、詳述を省略する。磁気センサ
22、視線検知センサ23と、動作入力のON/OFF
を行う動作入力スイッチ28の出力は制御信号を選択す
る制御信号選択装置29に入力される。この動作入力ス
イッチ28は、フットスイッチや鉗子12に設けられた
ハンドスイッチが適する。
Both the magnetic sensor 22 and the line-of-sight detection sensor 23 are of a well-known type and will not be described in detail. Magnetic sensor 22, eye-gaze detection sensor 23, ON / OFF of operation input
The output of the operation input switch 28 is input to a control signal selection device 29 for selecting a control signal. As the operation input switch 28, a foot switch or a hand switch provided on the forceps 12 is suitable.

【0023】制御信号選択装置29は、図3に示すよう
に視線位置を演算により算出する視線位置演算回路30
と、頭部位置・方位を演算により算出する頭部位置・方
位演算回路31と、視線位置演算回路30の出力及び頭
部位置・方位演算回路31の出力から変化量(変位量)
を検出すると共に、これらを比較してその結果に応じた
信号を出力する変位検出・比較回路32と、この変位検
出・比較回路32の出力信号によりモータ制御信号を生
成するモータ制御信号生成回路33を有し、このモータ
制御信号をモータ制御ユニット34に出力する。
As shown in FIG. 3, the control signal selecting device 29 includes a line-of-sight position calculating circuit 30 for calculating the line-of-sight position by calculation.
And a head position / azimuth calculation circuit 31 for calculating the head position / azimuth by calculation, and an amount of change (displacement) from the output of the line-of-sight position calculation circuit 30 and the output of the head position / azimuth calculation circuit 31
, A displacement detection / comparison circuit 32 that compares these signals and outputs a signal corresponding to the result, and a motor control signal generation circuit 33 that generates a motor control signal based on the output signal of the displacement detection / comparison circuit 32 And outputs the motor control signal to the motor control unit 34.

【0024】このモータ制御ユニット34は電動マニピ
ュレータ2に接続され、電動マニピュレータ2の内部の
モータを前記制御する。上記制御信号選択装置29は後
述するように、頭部位置・方位演算回路31により算出
された頭部位置・方位の値と、視線位置演算回路30に
より算出された視線位置の値とから変位検出・比較回路
32により、頭部位置・方位の変化量を検出し、その値
が設定されたしきい値未満か否かを判断し、しきい値未
満の場合にはさらに視線位置の変化量を算出して、その
変化量をモータ制御信号発生回路33に出力し、その変
化量に対応してモータを駆動するモータ制御信号を生成
する。
The motor control unit 34 is connected to the electric manipulator 2 and controls the motor inside the electric manipulator 2. The control signal selecting device 29 detects displacement from the head position / azimuth value calculated by the head position / azimuth calculation circuit 31 and the gaze position value calculated by the gaze position calculation circuit 30 as described later. The comparison circuit 32 detects the amount of change in the head position / azimuth and determines whether the value is less than a set threshold value. The change is output to the motor control signal generation circuit 33, and a motor control signal for driving the motor is generated in accordance with the change.

【0025】一方、頭部位置・方位の変化量がしきい値
以上の場合にはその変化量をモータ制御信号発生回路3
3に出力し、その変化量に対応してモータを駆動するモ
ータ制御信号を生成する。そして、このモータ制御信号
によりモータを介して電動マニピュレータ2のアーム1
4、15等を駆動し、この駆動により視線位置の変化或
いは頭部位置・方位の変化に追随するように内視鏡3を
移動等して、その移動等により内視鏡3により得られる
画像の視野を変更(変換)することを可能にしている。
On the other hand, when the amount of change in the head position / orientation is equal to or greater than the threshold value, the amount of change is used as the motor control signal generation circuit 3.
3 to generate a motor control signal for driving the motor in accordance with the amount of change. Then, the arm 1 of the electric manipulator 2 is driven via the motor by the motor control signal.
4, 15 and the like are driven, and the endoscope 3 is moved by this drive so as to follow a change in the line-of-sight position or a change in the head position / azimuth, and an image obtained by the endoscope 3 by the movement or the like. It is possible to change (convert) the field of view.

【0026】次に本実施の形態の作用を説明する。術者
はHMD21を頭部に装着し、患者体内の画像を観察し
ながら鉗子12を操作し処置を行う。処置対象部を変更
する場合は、内視鏡3を保持している電動マニピュレー
タ2を動かし、観察視野を変換する。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The surgeon wears the HMD 21 on the head and operates the forceps 12 while observing an image inside the patient to perform a treatment. When changing the treatment target part, the electric manipulator 2 holding the endoscope 3 is moved to change the observation field of view.

【0027】観察視野を変換するためのモータ制御信号
は、視線位置演算回路30の出力と頭部位置・方位演算
回路31の出力からそれぞれの視野変換のための移動量
を検出し、そのどちらかを選択することで得られる。
A motor control signal for converting the observation visual field detects a moving amount for each visual field conversion from an output of the line-of-sight position calculating circuit 30 and an output of the head position / azimuth calculating circuit 31. Can be obtained by selecting

【0028】図4はこの選択のフローチャートを示す。
動作入力スイッチ28がONされると、以下のように変
位検出・比較回路32は、ONされた時点を基準とし
て、視線位置と頭部位置・方位の変化量を求める。
FIG. 4 shows a flowchart of this selection.
When the operation input switch 28 is turned on, the displacement detection / comparison circuit 32 obtains the amount of change in the line-of-sight position and the head position / azimuth with reference to the time when the operation input switch 28 is turned on.

【0029】まず、動作入力スイッチ28がONされる
と、変位検出・比較回路32はステップS1に示すよう
に頭部位置・方位の変化量を検出する。この頭部位置・
方位の変化量は3次元空間の距離と角度である。
First, when the operation input switch 28 is turned on, the displacement detection / comparison circuit 32 detects the amount of change in the head position / azimuth as shown in step S1. This head position
The azimuth change amount is a distance and an angle in a three-dimensional space.

【0030】変位検出・比較回路32には予め頭部位置
・方位の変化量に対してしきい値が設定されており、ス
テップS2に示すように変位検出・比較回路32は変化
量がしきい値未満であるか否かを判断する。
In the displacement detection / comparison circuit 32, a threshold value is set in advance for the amount of change in the head position / azimuth. As shown in step S2, the displacement detection / comparison circuit 32 has a threshold value for the amount of change. Determine if it is less than the value.

【0031】そして、頭部位置・方位の変化量がしきい
値未満と判断した場合は、次段のステップS3の処理に
移り、逆に以上であればステップS4に示すように、以
上であったその変化量をモータ制御信号生成回路33に
出力して最初のステップS1に戻る。
If it is determined that the amount of change in the head position / orientation is less than the threshold value, the process proceeds to the next step S3, and if not, the process proceeds to step S4. The amount of the change is output to the motor control signal generation circuit 33, and the process returns to the first step S1.

【0032】ステップS3では変位検出・比較回路32
は視線位置の変化量をモータ制御信号生成回路33に出
力して最初のステップS1に戻る。この視線位置の変化
量はは観察画面中の画素アドレスである。
In step S3, the displacement detection / comparison circuit 32
Outputs the amount of change in the line-of-sight position to the motor control signal generation circuit 33, and returns to the first step S1. The amount of change in the line-of-sight position is a pixel address in the observation screen.

【0033】HMD21に設けられている磁気センサ2
2の位置・方位は、内視鏡3の先端位置・方位と対応す
るように座標系が初期設定時等に設定されており、頭部
の平行移動/回転に応じて磁気センサ22がそれを検出
し、その出力で(しきい値以上の場合)内視鏡3先端も
追随して移動等するように電動マニピュレータ2内のモ
ータを制御する。
The magnetic sensor 2 provided on the HMD 21
The position / azimuth 2 is set at the time of initial setting or the like so as to correspond to the tip position / azimuth of the endoscope 3, and the magnetic sensor 22 changes the position / azimuth according to the translation / rotation of the head. The motor in the electric manipulator 2 is controlled so that the output of the endoscope 3 is detected and the tip of the endoscope 3 is moved by the output (in the case of the threshold value or more).

【0034】頭部位置・方位の変化量がしきい値未満の
場合は、頭部位置・方位の変化がないものとみなし、視
線位置演算回路30の出力から動作入力スイッチON時
点からの変化量を求め、その変化量をモータ制御信号生
成回路33に出力する。この場合には視線を変化させる
前の視野内の画像からその変化した視線が画像の中央位
置となるように小さな視野変換を行う。
If the amount of change in the head position / azimuth is less than the threshold value, it is assumed that there is no change in the head position / azimuth, and the output from the line-of-sight position calculation circuit 30 determines the amount of change from the time when the operation input switch is turned on. And outputs the change amount to the motor control signal generation circuit 33. In this case, a small visual field conversion is performed from the image in the visual field before the visual line is changed so that the changed visual line becomes the center position of the image.

【0035】なお、頭部の方位(回転)のしきい値に関
しては例えばHMD表示素子の中心からその周辺近くの
角度にすると、その角度未満では視線位置により小さな
画像変換を行い、これを越えるような頭部の方位の変化
があると、その変化量に対応して大きな視野の変換が行
われる。
With respect to the threshold value of the head direction (rotation), for example, if the angle is set from the center of the HMD display element to the vicinity thereof, if the angle is less than that angle, a smaller image conversion is performed by the line of sight, and the image conversion is performed. When there is a change in the head orientation, a large field of view conversion is performed in accordance with the change amount.

【0036】モータ制御信号生成回路33は入力された
信号が頭部位置・方位であるか視線位置であるかを判断
し、そのデータに基づいてモータ制御信号を生成し、モ
ータ制御ユニット34に出力し電動マニピュレータ2を
駆動する。
The motor control signal generation circuit 33 determines whether the input signal is the head position / azimuth or the line-of-sight position, generates a motor control signal based on the data, and outputs the signal to the motor control unit 34. Then, the electric manipulator 2 is driven.

【0037】術者は、処置対象部が観察視野内にない場
合、すなわち大きく視野を変換したい場合には、動作入
力スイッチ28をONして頭部を動かすことで大きな視
野変換を行い、観察画像中に次の処置対象部が存在する
場合、すなわち微小に視野を変換したい場合には、術者
は頭部を動かさず動作入力スイッチ28をONして視線
を移動させ、視野変換を行う。
When the operator is not in the observation visual field, that is, when the operator wants to largely change the visual field, the surgeon turns on the operation input switch 28 and moves the head to perform a large visual field conversion. When the next treatment target part exists, that is, when it is desired to slightly change the field of view, the surgeon turns on the operation input switch 28 without moving the head and moves the line of sight to change the field of view.

【0038】また、視線検知による視野変換において、
視線変化量の基準位置を画像中央に設定しておき、動作
入力スイッチ28がONの時点で視線位置によって変化
量を求めるようにすれば、処置対象部に視線を合わせて
動作入力スイッチ28をONするだけの簡単な操作で、
処置対象部が画面中央に来るように視野変換を行うこと
ができる。
Further, in the visual field conversion by the visual line detection,
If the reference position of the line-of-sight change is set at the center of the image and the amount of change is determined based on the line-of-sight position when the operation input switch 28 is turned on, the line-of-sight is adjusted to the treatment target and the operation input switch 28 is turned on. With simple operation just to do,
The field of view conversion can be performed so that the treatment target portion is located at the center of the screen.

【0039】さらに内視鏡3として、その内部に2本の
リレー光学系を備えている2リレー方式や、1本のリレ
ー光学系で伝送された画像を接眼部で視差のある2つの
画像に分割する瞳分割方式等の3次元画像を伝送可能な
立体視内視鏡を採用して、HMD21に備えられている
2つのHMD表示素子19にそれぞれ右眼用・左眼用の
画像を表示することにより、術者は体腔内画像を立体観
察しながら処置が行える。
Further, as the endoscope 3, a two-relay system in which two relay optical systems are provided inside, or an image transmitted by one relay optical system is used for two images having parallax at the eyepiece. A stereoscopic endoscope capable of transmitting a three-dimensional image, such as a pupil division method, is used to display images for the right and left eyes on two HMD display elements 19 provided in the HMD 21 respectively. By doing so, the surgeon can perform the treatment while stereoscopically observing the in-vivo image.

【0040】従って、視野変換のための入力として、術
者の頭部の位置・方位と視線位置を検出し、頭部の位置
・方位の変化量がしきい値未満の場合は検知した視線位
置に基づいて視野変換を行うことによって、微小な視野
変換を簡単な操作で実現可能である。
Therefore, as an input for the visual field conversion, the position / azimuth of the operator's head and the line of sight are detected, and if the change in the position / azimuth of the head is less than the threshold value, the detected line of sight is detected. By performing the visual field conversion based on, the minute visual field conversion can be realized by a simple operation.

【0041】本実施の形態によれば、観察視野の変換を
術者頭部の位置と術者の視線位置のどちらかを選択して
視野変換を行うようにしているので、視野変換の操作が
簡素化できかつ所望の観察視野に設定でき、さらに術者
への負担を軽減することができる。
According to the present embodiment, the visual field conversion is performed by selecting either the position of the operator's head or the line of sight of the operator for the conversion of the observation visual field. It is possible to simplify and set a desired observation visual field, and further reduce the burden on the operator.

【0042】つまり、小さな視野変換を行う場合には視
線を視野変更を行おうとする方向に向ける操作を行うこ
とにより、視線の検知手段の出力によりその方向に観察
視野を変換でき、大きな視野変更を行う場合には頭部を
移動させることにより頭部位置・方位検知手段の出力に
より、その移動方向に大きく観察視野を変換することが
できる。
In other words, when a small visual field conversion is performed, the visual field is directed to the direction in which the visual field is to be changed, so that the observation visual field can be converted in that direction by the output of the visual field detecting means, and a large visual field change can be performed. In this case, by moving the head, the observation field of view can be largely changed in the moving direction by the output of the head position / azimuth detecting means.

【0043】なお、制御信号選択回路29からのモータ
制御信号でモータ制御ユニット34を介してモータを制
御する自動視野変換モードの他に、把持部13等に旋回
・昇降・伸縮等の指示を行うスイッチ群を設けて、選択
的なスイッチ操作によりその信号をモータ制御ユニット
34を介してモータを駆動することができるようにして
も良い。
In addition to the automatic visual field conversion mode in which the motor is controlled via the motor control unit 34 by the motor control signal from the control signal selection circuit 29, the gripping unit 13 and the like are instructed to turn, move up and down, expand and contract, and the like. A group of switches may be provided so that the signal can be used to drive the motor via the motor control unit 34 by a selective switch operation.

【0044】(第2の実施の形態)次に本発明の第2の
実施の形態を図5及び図6を参照して説明する。図5は
本発明の第2の実施の形態の体腔内処置観察システムを
示し、図6(A)はズーム機能を有するTVカメラの概
略の構造を示し、図6(B)はズーム機能により得られ
る視野変換可能な画像を示す。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows an intra-body cavity treatment observation system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a schematic structure of a TV camera having a zoom function, and FIG. 2 shows a viewable image that can be converted.

【0045】図5に示す本実施の形態の体腔内処置観察
システム41は図1の電動マニピュレータ2の代わり
に、リンク機構42を有する内視鏡保持アーム43を用
いて内視鏡3を任意の位置で固定的に保持している。
The intracorporeal treatment observation system 41 of the present embodiment shown in FIG. 5 uses an endoscope holding arm 43 having a link mechanism 42 in place of the electric manipulator 2 in FIG. Holds fixedly in position.

【0046】この内視鏡保持アーム43は、その手元側
の把持部44に設けられた固定手段45を介して手術台
8に取り付けられたベッドサイドレール17の任意の位
置に着脱可能に支持される。この内視鏡保持アーム43
は、把持部44に対して回転自在の第1のアーム46
と、このアーム46の先端に回転自在の枢支部を介して
接続されたリンク機構42とを有し、このリンク機構4
2を形成する2本のアームの先端に内視鏡3が保持され
ている。
The endoscope holding arm 43 is detachably supported at an arbitrary position on the bedside rail 17 attached to the operating table 8 via fixing means 45 provided on a grip portion 44 on the hand side. You. This endoscope holding arm 43
Is a first arm 46 rotatable with respect to the gripper 44.
And a link mechanism 42 connected to the tip of the arm 46 via a rotatable pivot.
The endoscope 3 is held at the tip of two arms forming the endoscope 2.

【0047】内視鏡3の接眼部47(図6(A)参照)
には視野変換機構を有するTVカメラ48が着脱可能に
取り付けられている。図6(A)に示すようにTVカメ
ラ48の内部には、内視鏡3の光軸方向に進退可能であ
るズームレンズ49、結像レンズ50、撮像平面上を移
動可能であるCCD51、ズームレンズ49及びCCD
51をそれぞれ駆動する図示しないモータが備えられて
いる。
The eyepiece 47 of the endoscope 3 (see FIG. 6A)
, A TV camera 48 having a visual field conversion mechanism is detachably attached. As shown in FIG. 6A, inside the TV camera 48, a zoom lens 49 that can move forward and backward in the optical axis direction of the endoscope 3, an imaging lens 50, a CCD 51 that can move on an imaging plane, and a zoom. Lens 49 and CCD
Motors (not shown) for driving the respective motors 51 are provided.

【0048】本実施の形態では通常は、ズーム光学系
(ズームレンズ49及び結像レンズ50より構成され
る)によって、内視鏡3の観察光学系(対物光学系、リ
レー光学系及び接眼光学系)による光学像をCCD51
の撮像面よりも大きく投影し、従ってHMD21の表示
手段にはその一部(CCD51の撮像面部分)の画像が
表示されるようにしている。
In this embodiment, the observation optical system (the objective optical system, the relay optical system, and the eyepiece optical system) of the endoscope 3 is usually provided by a zoom optical system (including the zoom lens 49 and the imaging lens 50). ) To the CCD 51
Therefore, an image of a part thereof (the imaging surface portion of the CCD 51) is displayed on the display means of the HMD 21.

【0049】モータ制御ユニット34の出力はTVカメ
ラ48に入力される。本実施の形態では、動作入力スイ
ッチ28にはズームイン/アウトスイッチが更に設けら
れ、ズーム制御信号は制御信号選択装置29を経てモー
タ制御ユニット34に入力される。その他の構成は第1
の実施の形態と同一であり、同一の構成要素には同じ符
号を付け、その説明を省略する。
The output of the motor control unit 34 is input to the TV camera 48. In the present embodiment, the operation input switch 28 is further provided with a zoom-in / out switch, and a zoom control signal is input to the motor control unit 34 via the control signal selection device 29. Other configurations are first
In this embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0050】本実施の形態では内視鏡3を保持する保持
手段には内視鏡3を移動などさせる電気的な駆動手段を
有しない構造で、マニュアルで操作する内視鏡保持アー
ム43を用い、かつTVカメラ48内にはCCD51の
撮像面よりも大きく投影するズーム光学系で結像するこ
とにより、視野変換が必要な場合にはCCD51の位置
を移動することによって必要とされる視野変換を行うよ
うにしてコンパクトな構成で実現している。
In this embodiment, the holding means for holding the endoscope 3 does not have an electric drive means for moving the endoscope 3 or the like, and the endoscope holding arm 43 which is manually operated is used. In addition, by forming an image in the TV camera 48 with a zoom optical system that projects larger than the imaging surface of the CCD 51, when the field of view conversion is required, the field of view conversion required by moving the position of the CCD 51 is performed. It is realized with a compact configuration.

【0051】次に本実施の形態の作用を説明する。TV
カメラ48による視野変換について説明する。内視鏡3
で捉えられた患者体内の画像はズームレンズ49によっ
てCCD51のサイズよりも大きく投影される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. TV
The visual field conversion by the camera 48 will be described. Endoscope 3
The image of the inside of the patient captured by the above is projected by the zoom lens 49 to be larger than the size of the CCD 51.

【0052】例えば図6(A)の体腔内の広い範囲R1
に対応する画像R1′をCCD51の撮像面を含む面に
投影し、CCD51は、この拡大投影された画像R1′
の1部分である範囲R2の画像R2′を撮像する。この
画像R1′及びR2′を図6(B)に示す。
For example, a wide range R1 in the body cavity shown in FIG.
Is projected onto a surface including the imaging surface of the CCD 51, and the CCD 51 projects the enlarged projected image R1 '.
An image R2 ′ of the range R2, which is a part of the above, is captured. The images R1 'and R2' are shown in FIG.

【0053】CCD51を図6(A)の矢印で示すよう
に撮像平面上で移動させることにより、図6(B)に示
すように実際に撮像する画像R2′の部分を変えること
ができる。即ち、内視鏡3を固定した状態で観察視野の
変換を行うことができる。
By moving the CCD 51 on the imaging plane as indicated by the arrow in FIG. 6A, the portion of the image R2 'to be actually captured can be changed as shown in FIG. 6B. That is, the observation field of view can be converted while the endoscope 3 is fixed.

【0054】動作入力スイッチ28がONされると、頭
部位置・方位あるいは視線位置の変化量をモータ制御信
号に変換したモータ制御信号が制御信号選択装置29よ
り出力され、その信号を受けたモータ制御ユニット34
は、TVカメラ48内のCCD51を駆動するモータを
駆動制御する信号を出力し、視野変換を行う。
When the operation input switch 28 is turned on, a motor control signal obtained by converting the amount of change in the head position / azimuth or line-of-sight position into a motor control signal is output from the control signal selecting device 29. Control unit 34
Outputs a signal for driving and controlling a motor for driving the CCD 51 in the TV camera 48, and performs a visual field conversion.

【0055】磁気センサ22で検出される頭部の方位に
ついては、CCD51の駆動機構に対応するものがない
ため、頭部位置・方位演算回路31にて方位のデータを
位置のデータに変換して、変位検出・比較回路32に出
力する。また、動作入力スイッチ28に設けられている
ズームイン/アウトスイッチをONすることにより、モ
ータ制御ユニット34はズームレンズ49を駆動するモ
ータを駆動制御する信号を出力し、ズームイン/アウト
を行う。
Since the head orientation detected by the magnetic sensor 22 does not correspond to the driving mechanism of the CCD 51, the head position / azimuth calculation circuit 31 converts the azimuth data into position data. Is output to the displacement detection / comparison circuit 32. When the zoom-in / out switch provided on the operation input switch 28 is turned on, the motor control unit 34 outputs a signal for controlling the driving of the motor for driving the zoom lens 49, and performs zoom-in / out.

【0056】観察画像中に処置対象中に処置対象部がな
い場合は、内視鏡保持アーム43を手で動かし、所望の
位置で固定する。その他の作用は第1の実施の形態と同
一である。
When there is no treatment target part in the treatment target in the observation image, the endoscope holding arm 43 is moved by hand and fixed at a desired position. Other operations are the same as those of the first embodiment.

【0057】本実施の形態によれば、視野変換がTVカ
メラ48内のCCD51を移動させることで可能である
ため、セットアップが簡単で、システム構成がよりコン
パクトにできる効果がある。また、ズームイン/ズーム
アウトにより、診断対象部位を拡大観察したり、異常部
位等を探し易いように広域的に観察する等の状態に簡単
に設定できる。
According to the present embodiment, the visual field can be converted by moving the CCD 51 in the TV camera 48, so that the setup is simple and the system configuration can be made more compact. Further, by zooming in / out, it is possible to easily set a state in which a diagnosis target part is magnified and observed, or an abnormal part is observed in a wide area so as to be easily searched.

【0058】また、第1の実施の形態と同様に、処置対
象部が観察視野内にない場合、すなわち大きく視野を変
換したい場合には、動作入力スイッチ28をONして頭
部を動かすことで大きな視野変換を行うことができ、観
察画像中に次の処置対象部が存在する場合、すなわち微
小に視野を変換したい場合には、術者は頭部を動かさず
動作入力スイッチ28をONして視線を移動させること
により、視野変換を行うことができる。
Similarly to the first embodiment, when the treatment target portion is not within the observation visual field, that is, when it is desired to largely change the visual field, the operation input switch 28 is turned on and the head is moved. When a large field of view conversion can be performed and the next treatment target part is present in the observation image, that is, when it is desired to slightly change the field of view, the operator turns on the operation input switch 28 without moving the head. By moving the line of sight, visual field conversion can be performed.

【0059】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態を図7及び図8を参照して説明する。図7は
第3の実施の形態の体腔内処置観察システムを示し、図
8は視野変換の画像メモリを用いた視野変換の説明図を
示す。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a body cavity treatment observation system according to the third embodiment, and FIG. 8 shows an explanatory view of a visual field conversion using an image memory for the visual field conversion.

【0060】図7に示す第3の実施の形態の体腔内処置
観察システム61は、図5の体腔内処置観察システム4
1において、CCU18の出力信号と制御信号選択装置
29の出力信号を画像読み出し制御装置62に入力し、
この画像読み出し制御装置62の出力信号をHMD21
に入力する構成にしている。また、硬性の内視鏡3の接
眼部には例えば高解像度の(画素数が多い)CCDを内
蔵したTVカメラ63が装着されている。
The intracorporeal treatment observation system 61 of the third embodiment shown in FIG. 7 is similar to the intracorporeal treatment observation system 4 of FIG.
In 1, the output signal of the CCU 18 and the output signal of the control signal selection device 29 are input to the image reading control device 62,
The output signal of the image reading control device 62 is
It is configured to input to. The eyepiece of the rigid endoscope 3 is equipped with, for example, a TV camera 63 having a built-in high-resolution (large number of pixels) CCD.

【0061】そして、TVカメラ63の出力信号はCC
U18に入力され、信号処理を受け、映像信号(画像信
号)が生成される。
The output signal of the TV camera 63 is CC
The signal is input to U18, subjected to signal processing, and a video signal (image signal) is generated.

【0062】信号処理されたCCU10の出力信号は、
画像メモリ等を備えた画像読み出し制御装置31に入力
され、画像読み出し制御装置31からの出力信号はHM
D21に入力され、画像を表示する。
The output signal of the CCU 10 after signal processing is
An input signal is input to an image reading control device 31 having an image memory and the like, and an output signal from the image reading control device 31 is HM
The image is input to D21 and displayed.

【0063】制御信号選択装置29に備えられていたモ
ータ制御信号生成回路33(図3参照)は画像読み出し
位置を制御する画像読み出し位置制御回路に置き換えら
れ、その出力信号は画像読み出し制御装置61に入力さ
れ、この出力信号により画像の読み出し位置を制御す
る。その他の構成は第2の実施の形態と同一である。
The motor control signal generating circuit 33 (see FIG. 3) provided in the control signal selecting device 29 is replaced with an image reading position control circuit for controlling the image reading position. The readout position of the image is controlled by this input signal. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

【0064】次に本実施の形態の作用を説明する。画像
読み出し制御装置62による視野変換について説明す
る。TVカメラ63内に備えられた高解像CCDで撮像
された画像は、画像読み出し制御装置62に備えられた
画像メモリの格納領域64(図8参照)に格納される。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The visual field conversion by the image reading control device 62 will be described. The image captured by the high-resolution CCD provided in the TV camera 63 is stored in a storage area 64 (see FIG. 8) of an image memory provided in the image readout control device 62.

【0065】図8に示すようにこの画像メモリの格納領
域64は読み出し領域65よりも広く設定され、この画
像メモリの格納領域64から画像の読み出し位置66を
変化させることによって格納された画像の一部分のみが
読み出されるように設定しておく。この読み出される画
像の読み出し位置を変化させることにより、視野変換を
行うことができる。
As shown in FIG. 8, the storage area 64 of the image memory is set wider than the read area 65, and a part of the image stored by changing the image reading position 66 from the storage area 64 of the image memory. Only the settings are read out. By changing the reading position of the read image, the visual field conversion can be performed.

【0066】即ち、動作入力スイッチ28がONされる
と、頭部位置・方位あるいは視線位置の変化量を画像読
み出し位置の制御信号に変換した読み出し位置制御信号
が、制御信号選択装置29より出力される。
That is, when the operation input switch 28 is turned on, a readout position control signal obtained by converting the amount of change in the head position / azimuth or line-of-sight position into a control signal for the image readout position is output from the control signal selecting device 29. You.

【0067】その信号を受けた画像読み出し位置制御装
置31は備えられている画像メモリから読み出される画
像の読み出し位置を入力された信号に応じて変化させ、
HMD21に読み出された画像を表示することにより視
野変換を行う。高解像のCCDを用いることで、領域全
体の1部分を切り出して拡大表示することによる解像度
の劣化を抑えることができる。
The image reading position control device 31 receiving the signal changes the reading position of the image read from the provided image memory according to the input signal.
The field of view conversion is performed by displaying the read image on the HMD 21. By using a high-resolution CCD, it is possible to suppress a deterioration in resolution caused by cutting out and enlarging and displaying a part of the entire area.

【0068】また、撮像素子としてCCDに代えて高解
像度のCMD(Charge Modulation
Device)を用いることもできる。図9に示すよう
に、CMD71は光電変換を行う画素(代表として1画
素部分を符号Gで示している)がそれぞれがトランジス
タで構成されており、水平走査回路72および垂直走査
回路73により選択された画素から光電変換により発生
した電荷量に応じた信号を電流として読み出すことがで
きる。
Also, instead of a CCD as an image pickup device, a high-resolution CMD (Charge Modulation) is used.
Device) can also be used. As shown in FIG. 9, in the CMD 71, each of pixels that perform photoelectric conversion (one pixel portion is represented by a symbol G as a representative) is formed of a transistor, and is selected by a horizontal scanning circuit 72 and a vertical scanning circuit 73. A signal corresponding to the amount of charge generated by photoelectric conversion can be read out from the pixel as a current.

【0069】この水平走査回路72および垂直走査回路
73を、制御信号選択装置29から出力される読み出し
位置制御信号によって制御することで、画像の読み出し
位置を頭部位置・方位あるいは視線位置の変化量に応じ
て移動させ、視野変換を行う。
The horizontal scanning circuit 72 and the vertical scanning circuit 73 are controlled by the read position control signal output from the control signal selecting device 29, so that the image read position can be changed by the head position / azimuth or the line-of-sight position change amount. To change the field of view.

【0070】CCDを用いた場合では、検出した電荷量
は順次転送されるため、撮像した画像の任意の領域を読
み出すのに画像メモリが必要となるが、CMD71は上
述の如く素子自体に画像読み出し位置制御機能が備わっ
ているため、画像メモリ無しで視野変換機能を実現でき
る。
In the case of using a CCD, since the detected charge amount is sequentially transferred, an image memory is required to read out an arbitrary area of a picked-up image, but the CMD 71 reads out the image to the element itself as described above. Since the camera has the position control function, the visual field conversion function can be realized without an image memory.

【0071】さらにCCD或いはCMD71を用いた場
合ともに、動作入力スイッチ28に設けられているズー
ムイン/アウトスイッチをONすることにより、設定さ
れている読み出し画像領域の大きさを変化させ、電子的
なズーム機能を達成できる。その他の作用は第2の実施
の形態と同一である。
In both cases where the CCD or the CMD 71 is used, turning on the zoom-in / out switch provided in the operation input switch 28 changes the size of the set read-out image area, thereby enabling electronic zooming. Function can be achieved. Other operations are the same as those of the second embodiment.

【0072】本実施の形態によれば、電子的に視野変換
を行うため視野変換をメカニカルに駆動する機構部が不
要となり、組立性・耐久性の向上を図ることができる。
その他、第2の実施の形態と同様の効果を有する。
According to the present embodiment, since the visual field conversion is performed electronically, a mechanism for mechanically driving the visual field conversion is not required, and the assemblability and durability can be improved.
The other effects are the same as those of the second embodiment.

【0073】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態を図10を参照して説明する。図10は第4
の実施の形態の体腔内処置観察システムを示す。本実施
の形態は裸眼で立体視が可能な画像表示手段を用いて、
術者が移動等した場合にも、その移動等を検出して、画
像表示手段の移動等を制御して(助手が立体視できるよ
うに画像表示手段の移動等の調整を行う作業を必要とす
ることなく)立体視できる状態を維持するものである。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
1 shows an intra-body cavity treatment observation system according to the embodiment. This embodiment uses image display means capable of stereoscopic viewing with the naked eye,
Even when the surgeon moves, the movement is detected and the movement of the image display means is controlled (the work of adjusting the movement of the image display means so that the assistant can perform stereoscopic view is necessary. (Without doing so).

【0074】図10に示すように第4の実施の形態の体
腔内処置観察システム81では、硬性の内視鏡82は、
リンク機構42を有する内視鏡保持アーム43によって
任意の位置で固定的に保持され、トラカール7を介して
手術台8上に固定された患者の腹腔9内に導入される。
As shown in FIG. 10, in the body cavity treatment observation system 81 of the fourth embodiment, the rigid endoscope 82
It is fixedly held at an arbitrary position by an endoscope holding arm 43 having a link mechanism 42, and is introduced into a patient's abdominal cavity 9 fixed on an operating table 8 via a trocar 7.

【0075】患者の腹腔9内には、さらにトラカール1
1を介して組織の処置を行う鉗子12が導入されてい
る。内視鏡保持アーム43は、その手元側の把持部44
に設けられた固定手段45を介して手術台8に取り付け
られたベッドサイドレール17の任意の位置に着脱可能
に支持される。
In the abdominal cavity 9 of the patient, the trocar 1
1 through which a forceps 12 for treating a tissue is introduced. The endoscope holding arm 43 is provided with a grip portion 44 on its hand side.
And is detachably supported at an arbitrary position on the bedside rail 17 attached to the operating table 8 via a fixing means 45 provided in the operating table 8.

【0076】内視鏡82は、その内部に2本のリレー光
学系を備える2リレー式や、1本のリレーレンズで伝送
された画像を接眼部で視差のある2つの画像に分割する
瞳分割方式等の3次元画像を伝送可能な立体内視鏡であ
る。
The endoscope 82 is a two-relay type having two relay optical systems therein, or a pupil for dividing an image transmitted by one relay lens into two images having parallax at the eyepiece. This is a stereoscopic endoscope capable of transmitting a three-dimensional image of a division system or the like.

【0077】その接眼部には伝送されたそれぞれの画像
を撮像する撮像素子を有するTVカメラ83が着脱可能
に取り付けられており、その出力は第1のCCU18a
及び第2のCCU18bに入力され、信号処理を受けた
後にレンチキュラ方式の立体表示用ディスプレイ84に
入力され、内視鏡82で捉えた患者体内の画像を立体画
像として表示する。
A TV camera 83 having an image pickup device for picking up each transmitted image is detachably attached to the eyepiece, and its output is the first CCU 18a.
After being input to the second CCU 18b and subjected to signal processing, it is input to the lenticular type stereoscopic display 84, and the image of the inside of the patient captured by the endoscope 82 is displayed as a stereoscopic image.

【0078】立体表示用ディスプレイ84は、その内部
に駆動用のモータと位置検出用のエンコーダを備えてい
る天吊り型の電動アーム85によって保持されている。
この電動アーム85は、基部側で旋回・昇降・伸縮の3
自由度、立体表示用ディスプレイ84を保持している先
端部で上下・左右の首振り(パン・ティルト)の2自由
度、合計5自由度を有する。
The three-dimensional display 84 is held by a ceiling-mounted electric arm 85 having a driving motor and a position detecting encoder inside.
The electric arm 85 is pivotable, vertically movable and telescopic at the base side.
The distal end holding the stereoscopic display 84 has two degrees of freedom (up / down / left / right swing (pan / tilt)), for a total of five degrees of freedom.

【0079】術者の頭部には、3次元位置と方位を検出
する磁気センサ86が取り付けられるようになっててい
る。この磁気センサ86は第1の実施の形態の磁気セン
サ22と同様のものであり、図示しない磁気ソースは電
動アーム85に対して既知の位置に固定されている。
A magnetic sensor 86 for detecting a three-dimensional position and orientation is attached to the surgeon's head. The magnetic sensor 86 is similar to the magnetic sensor 22 of the first embodiment, and a magnetic source (not shown) is fixed at a known position with respect to the electric arm 85.

【0080】アーム制御ユニット87は、磁気センサ8
6の出力信号と電動アーム85内部のエンコーダ出力信
号とを入力し、電動アーム85を駆動するための信号を
出力する。
The arm control unit 87 includes the magnetic sensor 8
6 and an encoder output signal inside the electric arm 85, and outputs a signal for driving the electric arm 85.

【0081】次に本実施の形態の作用を説明する。磁気
センサ86は、図示しない磁気ソースを基準としたとき
のセンサ位置・方位、すなわち術者頭部の3次元位置・
方位を検出する。また、電動アーム85内部のエンコー
ダ信号から、電動アーム85の基準位置に対する先端部
位置・方位すなわち立体表示用ディスプレイ84の位置
・方位が算出可能である。
Next, the operation of the present embodiment will be described. The magnetic sensor 86 has a sensor position / azimuth based on a magnetic source (not shown), that is, a three-dimensional position of the operator's head.
Detect orientation. Further, the position and orientation of the distal end portion with respect to the reference position of the electric arm 85, that is, the position and orientation of the three-dimensional display 84 can be calculated from the encoder signal inside the electric arm 85.

【0082】さらに、磁気ソースと電動アーム85の位
置関係が既知であることから、アーム制御ユニット87
は入力される磁気センサ86の信号と電動アーム85内
部のエンコーダ信号とによって、検出した術者頭部に対
する立体表示用ディスプレイ84の位置・方位を求め、
この位置関係があらかじめ設定された範囲を越えた場合
には、両者の位置関係が範囲内に収まるように電動アー
ム85を駆動する信号を出力する。
Further, since the positional relationship between the magnetic source and the electric arm 85 is known, the arm control unit 87
Calculates the position and orientation of the stereoscopic display 84 with respect to the detected operator's head based on the input signal of the magnetic sensor 86 and the encoder signal inside the electric arm 85,
If the positional relationship exceeds a preset range, a signal for driving the electric arm 85 is output so that the positional relationship between the two falls within the range.

【0083】ここで設定されている範囲は、立体表示用
ディスプレイ84に表示されている画像を立体画像とし
て観察可能である範囲である。術中に術者が移動した場
合は、その移動に応じて立体表示用ディスプレイ84が
立体観察が可能となるような位置・方位に移動し、術者
が立体観察を行える位置関係を保持する。
The range set here is a range in which the image displayed on the three-dimensional display 84 can be observed as a three-dimensional image. When the surgeon moves during the operation, the stereoscopic display 84 moves to a position and orientation that enables stereoscopic observation according to the movement, and maintains a positional relationship where the operator can perform stereoscopic observation.

【0084】なお術者頭部の位置・方位検出は、2台の
TVカメラによって得られた立体画像から画像処理によ
って検出するものでもよい。
The position and orientation of the operator's head may be detected by image processing from a stereoscopic image obtained by two TV cameras.

【0085】本実施の形態によれば、術中に術者が移動
した場合でも、その移動に応じて立体表示用ディスプレ
イ84が移動し立体観察可能な位置関係を維持するた
め、いちいち人手によるディスプレイ位置の調節なし
で、術中常に裸眼による患者体内の立体画像観察が可能
である。
According to the present embodiment, even if the operator moves during the operation, the display 84 for stereoscopic display moves in accordance with the movement and maintains the positional relationship enabling stereoscopic observation. It is possible to always observe a stereoscopic image of the inside of the patient with the naked eye during the operation without the adjustment of.

【0086】なお、立体表示用ディスプレイとしてはレ
ンチキュラ方式の代わりに、パララックスバリア方式の
ものを採用しても良い。なお、上述した実施の形態等を
部分的等で組み合わせて形成される実施の形態等も本発
明に属する。
Note that a parallax barrier type display may be adopted as the stereoscopic display instead of the lenticular type display. Note that embodiments and the like formed by partially combining the above-described embodiments and the like also belong to the present invention.

【0087】[付記] 1.体腔内に挿入され、患者体内の画像を体外に伝送す
る画像伝送手段と、画像伝送手段により得られる画像の
視野を変換する視野変換手段とを備えた体腔内観察手段
と、体腔内観察手段により得られた画像を表示する頭部
装着型画像表示手段と、操作者の頭部の位置と方位を検
出する位置・方位検出手段と、頭部装着型画像表示手段
を装着する操作者の表示手段に対する視線を検知する視
線検知手段と、位置・方位検出手段と視線検知手段の出
力から、視野変換手段を駆動する信号を選択する駆動信
号選択手段と、を備えた体腔内処置観察システム。
[Supplementary Notes] An image transmission unit inserted into the body cavity and transmitting an image of the inside of the patient to the outside of the body, an in-vivo observation unit including a field-of-view conversion unit that converts a field of view of an image obtained by the image transmission unit, and an in-body observation unit Head-mounted image display means for displaying the obtained image, position / direction detection means for detecting the position and orientation of the operator's head, and display means for the operator wearing the head-mounted image display means An in-body-cavity treatment observation system comprising: a line-of-sight detecting unit that detects a line of sight to the vehicle; and a drive signal selecting unit that selects a signal for driving the visual field conversion unit from the output of the position / azimuth detecting unit and the line of sight detecting unit.

【0088】(付記1〜5の課題)観察用マニピュレー
タの操作手段が術者の頭の動きであるため、観察視野を
少しだけ変換したい場合にもいちいち頭を動かさなくて
はならず、操作が煩雑でかつ術者の負担となっていた。
(Problems of Supplementary Notes 1 to 5) Since the operating means of the observation manipulator is the movement of the operator's head, the head must be moved each time even if the observation field of view is to be slightly changed. It was complicated and burdened by the operator.

【0089】(付記1〜5の目的)観察視野の変換をよ
り簡単な操作行うことができ、術者の負担を軽減できる
体腔内処置観察システムを提供すること。この目的を達
成するために付記1〜5の構成にすることによって、観
察視野の変換を術者頭部の位置と術者の視線位置のどち
らかを選択して行うことができる。
(Purpose of Supplementary Notes 1 to 5) An object of the present invention is to provide an intracorporeal treatment observation system capable of performing a simpler operation of changing the observation field of view and reducing the burden on the operator. In order to achieve this object, by adopting the configuration of appendixes 1 to 5, it is possible to change the observation visual field by selecting either the position of the operator's head or the line of sight of the operator.

【0090】2.位置・方位検出手段は頭部装着型画像
表示手段に取り付けられた磁気式3次元位置・方位セン
サであり、視線検知手段は頭部装着型画像表示手段に備
えられたCCDカメラもしくはPSDであり、駆動信号
選択手段は検出した3次元位置・方位センサ位置と視線
位置のどちらかを出力するか判定する判定回路と、判定
回路の出力から視野変換手段の制御信号を生成する制御
信号生成回路とを有する付記1記載の体腔内処置観察シ
ステム。
2. The position / azimuth detecting means is a magnetic type three-dimensional position / azimuth sensor attached to the head mounted image display means, and the line of sight detecting means is a CCD camera or PSD provided in the head mounted image display means. The drive signal selection means includes a determination circuit that determines whether to output the detected three-dimensional position / azimuth sensor position or the line-of-sight position, and a control signal generation circuit that generates a control signal of the visual field conversion means from an output of the determination circuit. 2. The body cavity treatment observation system according to supplementary note 1.

【0091】3.画像伝送手段は内視鏡であり、視野変
換手段は内視鏡を保持する電動マニピュレータである付
記2記載の体腔内処置観察システム。
3. 3. The in-body cavity treatment observation system according to claim 2, wherein the image transmission means is an endoscope, and the visual field conversion means is an electric manipulator holding the endoscope.

【0092】4.画像伝送手段は内視鏡であり、視野変
換手段は内視鏡の接眼部に着脱可能に取り付けられ、内
視鏡により伝送された画像の任意の1部を撮像するため
撮像平面内を移動可能なCCDが備えられたTVカメラ
である付記2記載の体腔内処置観察システム。
[0092] 4. The image transmission means is an endoscope, and the visual field conversion means is detachably attached to an eyepiece of the endoscope, and moves within an imaging plane to capture an arbitrary part of an image transmitted by the endoscope. 3. The body cavity treatment observation system according to claim 2, wherein the system is a TV camera equipped with a possible CCD.

【0093】5.画像伝送手段は内視鏡であり、視野変
換手段は内視鏡により伝送され撮像された画像の任意の
1部が読み出し可能である画像読み出し制御手段である
付記2記載の体腔内処置観察システム。
[0093] 5. 3. The body cavity treatment observation system according to claim 2, wherein the image transmission means is an endoscope, and the visual field conversion means is an image reading control means capable of reading an arbitrary part of an image transmitted and captured by the endoscope.

【0094】6.体腔内に挿入され、立体画像を得る体
腔内観察手段と、体腔内観察手段により得られた立体画
像を表示し、裸眼での立体視が可能である立体画像表示
手段と、操作者の頭部の位置と方位を検出する位置・方
位検出手段と、立体画像表示手段を保持する電動マニピ
ュレータと、位置・方位検出手段の出力に基づいて、電
動マニピュレータを駆動するマニピュレータ駆動手段
と、を備えた体腔内処置観察システム。
6. An in-vivo observation unit that is inserted into a body cavity to obtain a three-dimensional image; a three-dimensional image display unit that displays a three-dimensional image obtained by the in-vivo observation unit and enables stereoscopic viewing with the naked eye; Body / cavity comprising: a position / azimuth detecting means for detecting the position and orientation of the object, an electric manipulator holding the stereoscopic image display means, and a manipulator driving means for driving the electric manipulator based on the output of the position / azimuth detecting means. Internal treatment observation system.

【0095】(付記6〜8の課題)HMDは常に眼前に
画像が表示されるため、従来の内視鏡下手術のように術
者がTVモニタを見るために無理な姿勢をとらずにすむ
反面、術者に拘束感を与える・周囲が見づらいといった
問題点があるため、裸眼で立体視が可能な画像表示装置
が望ましい。
(Problems of Supplementary Notes 6 to 8) Since the image of the HMD is always displayed in front of the eyes, the operator does not need to take an unreasonable posture to look at the TV monitor as in the conventional endoscopic operation. On the other hand, there are problems such as giving a sense of restraint to the surgeon and making it difficult to see the surroundings. Therefore, an image display device capable of stereoscopic viewing with the naked eye is desirable.

【0096】動画を表示できる裸眼立体視の可能な表示
装置としては、図11に示すパララックスバリア方式、
図12に示すレンチキュラ方式のものがある。パララッ
クスバリア方式では、立体画像表示面91に交互に表示
された右眼用画像92R,左眼用画像92Lを、その表
示面91と適当な間隙dで配置された細いスリット状の
開口部及び遮光部を有するスリットバリア93によっ
て、右眼94R及び左眼94Lから見た場合に分離して
立体視を行えるようにしたものである。
As a display device capable of displaying moving images and capable of autostereoscopic viewing, a parallax barrier system shown in FIG.
There is a lenticular type shown in FIG. In the parallax barrier method, the right-eye image 92R and the left-eye image 92L alternately displayed on the three-dimensional image display surface 91 are converted into a thin slit-shaped opening arranged at an appropriate gap d from the display surface 91. A slit barrier 93 having a light-shielding portion allows the stereoscopic vision to be separated when viewed from the right eye 94R and the left eye 94L.

【0097】一方、レンチキュラ方式では図12(A)
及び図12(B)に示すように半円筒型の形状をしたレ
ンチキュラスクリーン96を用いる。図12(A)は、
レンチキュラスクリーン96の斜視図、図12(B)は
立体視する作用の説明図を示す。
On the other hand, in the lenticular method, FIG.
As shown in FIG. 12B, a lenticular screen 96 having a semi-cylindrical shape is used. FIG. 12 (A)
FIG. 12B is a perspective view of the lenticular screen 96, and FIG.

【0098】このレンチキュラスクリーン96方式では
厚みがtでピッチがpの半円筒型のレンズの焦点面に左
眼用画像97Lと右眼用画像97Rをストライプ状に配
置したレンチキュラスクリーン96を用いて、図12
(B)に示すようにレンズの指向性によって右眼98R
及び左眼98Lから見た場合に左右画像を分離できるよ
うにして立体観察可能にしている。
In the lenticular screen 96 system, a lenticular screen 96 having a left-eye image 97L and a right-eye image 97R arranged in a stripe pattern on the focal plane of a semi-cylindrical lens having a thickness of t and a pitch of p is used. FIG.
As shown in (B), the right eye 98R depends on the directivity of the lens.
In addition, when viewed from the left eye 98L, the left and right images can be separated to enable stereoscopic observation.

【0099】いずれの方式も、立体視が可能である観察
位置範囲が決まっており、立体視が可能である状態から
術者が動くと立体視ができなくなってしまい、助手がそ
の都度表示装置の位置を調節するという作業が発生す
る。
In each method, the observation position range in which stereoscopic vision is possible is determined, and if the operator moves from the state in which stereoscopic vision is possible, stereoscopic vision cannot be performed. The work of adjusting the position occurs.

【0100】(付記6〜8の目的)術者が移動した場合
でも、立体画像表示装置の位置を人手によって調節せず
に裸眼立体視が可能である体腔内処置観察システムを提
供すること。この目的を達成するために、付記6〜8の
構成にすることによって術者の位置の移動に対応して立
体画像表示手段を保持している電動マニピュレータを駆
動し、術者が移動しても立体視を行うことができる。
(Purpose of Supplementary Notes 6 to 8) An object of the present invention is to provide an intracorporeal treatment observation system capable of performing autostereoscopic vision without manually adjusting the position of the stereoscopic image display device even when the operator moves. In order to achieve this object, the configuration described in Supplementary notes 6 to 8 drives the electric manipulator holding the stereoscopic image display means in response to the movement of the position of the operator, so that even if the operator moves. Stereovision can be performed.

【0101】7.立体画像表示手段は、パララックスバ
リア方式もしくはレンチキュラ方式の立体ディスプレイ
である付記6記載の体腔内処置観察システム。
7. 7. The body cavity treatment observation system according to claim 6, wherein the stereoscopic image display means is a parallax barrier type or lenticular type stereoscopic display.

【0102】8.体腔内観察手段は2リレー方式もしく
は瞳分割方式の立体視内視鏡であり、位置・方位検出手
段は磁気式3次元位置・方位センサである付記7記載の
体腔内処置観察システム。
8. 8. The in-body-cavity treatment observation system according to claim 7, wherein the in-body-cavity observation means is a two-relay or pupil-division stereoscopic endoscope, and the position / direction detection means is a magnetic three-dimensional position / direction sensor.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、体
腔内に挿入され、患者体内の画像を体外に伝送する画像
伝送手段と、画像伝送手段により得られる画像の視野を
変換する視野変換手段とを備えた体腔内観察手段と、体
腔内観察手段により得られた画像を表示する頭部装着型
画像表示手段と、操作者の頭部の位置と方位を検出する
位置・方位検出手段と、頭部装着型画像表示手段を装着
する操作者の表示手段に対する視線を検知する視線検知
手段と、位置・方位検出手段と視線検知手段の出力か
ら、視野変換手段を駆動する信号を選択する駆動信号選
択手段と、を備えているので、観察視野の変換を術者頭
部の位置と術者の視線位置のどちらかを選択してその出
力で視野変換を行うので、視野変換の操作が簡素化でき
かつ所望の観察視野に設定でき、しかも術者への負担を
軽減することができる。
As described above, according to the present invention, an image transmitting means inserted into a body cavity and transmitting an image of the inside of a patient outside the body, and a visual field conversion for converting the visual field of the image obtained by the image transmitting means. Means for observing the inside of the body cavity, means for displaying the image obtained by the means for observing the inside of the body cavity, display means for displaying the image obtained by the means for observing the inside of the body cavity, and position / direction detecting means for detecting the position and direction of the head of the operator. A line-of-sight detecting means for detecting a line of sight of an operator wearing the head-mounted image display means with respect to the display means, and a drive for selecting a signal for driving the visual field converting means from outputs of the position / azimuth detecting means and the line of sight detecting means. Signal selection means, the viewing field can be converted by selecting either the operator's head position or the operator's line-of-sight position and the output is used to convert the field of view. And the desired observation field of view Settings can be, yet it is possible to reduce the burden on the operator.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の体腔内処置観察シ
ステムの構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a body cavity treatment observation system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】視線検知手段の構成例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a line-of-sight detection unit.

【図3】制御信号選択装置の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control signal selection device.

【図4】視野変換の処理を行うフローチャートを示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing a flowchart for performing a view conversion process.

【図5】本発明の第2の実施の形態の体腔内処置観察シ
ステムの構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a body cavity treatment observation system according to a second embodiment of the present invention.

【図6】ズーム機能を有するTVカメラの概略の構造等
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic structure and the like of a TV camera having a zoom function.

【図7】本発明の第3の実施の形態の体腔内処置観察シ
ステムの構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a body cavity treatment observation system according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施の形態における視野変換の作用の説
明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation of a visual field conversion according to a third embodiment.

【図9】第3の実施の形態の変形例に使用される固体撮
像素子の構成を示す図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device used in a modification of the third embodiment.

【図10】本発明の第4の実施の形態の体腔内処置観察
システムの構成を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an intra-body cavity treatment observation system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】裸眼により立体視が可能なパララックスバリ
ア方式の表示装置を示す図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a parallax barrier display device capable of stereoscopic viewing with the naked eye.

【図12】裸眼により立体視が可能なレンチキュラ方式
の表示装置を示す図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a lenticular display device capable of stereoscopic viewing with the naked eye.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…体腔内処置観察システム 2…電動マニピュレータ 3…内視鏡 4…挿入部 6…TVカメラ 7,11…トラカール 8…手術台 9…腹腔 12…鉗子 13…把持部 14,15…アーム 16…固定手段 17…ベッドサイドレール 18…CCU 19…HMD表示素子 21…HMD 22…磁気センサ 23…視線検知センサ 24…CCDカメラ 25a,25b…眼球 27…PSD 28…動作入力スイッチ 29…制御信号選択装置 30…視線位置演算回路 31…頭部位置・方位演算回路 32…変位検出・比較回路 33…モータ制御信号生成回路 34…モータ制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... In-body-cavity treatment observation system 2 ... Electric manipulator 3 ... Endoscope 4 ... Insertion part 6 ... TV camera 7, 11 ... Trocar 8 ... Operating table 9 ... Abdominal cavity 12 ... Forceps 13 ... Grasping part 14, 15 ... Arm 16 ... Fixing means 17 Bedside rail 18 CCU 19 HMD display element 21 HMD 22 Magnetic sensor 23 Eye-gaze detection sensor 24 CCD camera 25 a, 25 b Eyeball 27 PSD 28 Operation input switch 29 Control signal selector Reference numeral 30: gaze position calculation circuit 31: head position / direction calculation circuit 32: displacement detection / comparison circuit 33: motor control signal generation circuit 34: motor control unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体腔内に挿入され、患者体内の画像を体
外に伝送する画像伝送手段と、画像伝送手段により得ら
れる画像の視野を変換する視野変換手段とを備えた体腔
内観察手段と、 体腔内観察手段により得られた画像を表示する頭部装着
型画像表示手段と、 操作者の頭部の位置と方位を検出する位置・方位検出手
段と、 頭部装着型画像表示手段を装着する操作者の表示手段に
対する視線を検知する視線検知手段と、 位置・方位検出手段と視線検知手段の出力から、視野変
換手段を駆動する信号を選択する駆動信号選択手段と、 を備えた体腔内処置観察システム。
1. An in-body cavity observing means, comprising: an image transmitting means inserted into a body cavity and transmitting an image of the inside of a patient outside the body; and a visual field converting means for converting a visual field of an image obtained by the image transmitting means. Wearing head-mounted image display means for displaying an image obtained by the in-vivo observation means, position / direction detection means for detecting the position and orientation of the operator's head, and head-mounted image display means In-vivo treatment comprising: a line-of-sight detection unit that detects a line of sight of the operator with respect to the display unit; and a drive signal selection unit that selects a signal for driving the visual field conversion unit from the output of the position / direction detection unit and the output of the line-of-sight detection unit. Observation system.
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