WO2020170866A1

WO2020170866A1 - 制御装置、眼科用顕微鏡システム、眼科用顕微鏡及び画像処理装置

Info

Publication number: WO2020170866A1
Application number: PCT/JP2020/004902
Authority: WO
Inventors: 潤一郎榎; 大月　知之; 芳男相馬
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2020-08-27
Also published as: JP2020130607A; DE112020000880T5; US20220115122A1

Abstract

【課題】顕微鏡の設定を補助することができる制御装置、眼科用顕微鏡システム、眼科用顕微鏡及び画像処理装置を提供する。【解決手段】本技術に係る制御装置は制御部を具備する。上記制御部は、眼科用顕微鏡の撮像素子により前置レンズを介して撮影された被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する。

Description

制御装置、眼科用顕微鏡システム、眼科用顕微鏡及び画像処理装置

　本技術は、眼科手術に利用される制御装置、眼科用顕微鏡システム、眼科用顕微鏡及び画像処理装置に関する。

　眼科手術において、前置レンズを含むユニットが眼科手術顕微鏡に追加されて用いられることがある。網膜硝子体手術では広角観察レンズが、隅角を処置する低侵襲緑内障手術（ＭＩＧＳ：minimally invasive glaucoma surgery）では隅角鏡が、それぞれ前置レンズとして広く使われている。

　例えば、広角観察レンズを含む広角顕微鏡ユニットが追加された眼科手術顕微鏡は、広い範囲の眼底を観察するのに適している。この広角顕微鏡ユニットが追加されることにより、眼科手術顕微鏡では、例えば焦点位置が前置レンズである広角観察レンズにより結像された位置に変化する。また、前置レンズを配置することにより前置レンズ内の像が反転する。このように、前置レンズの追加により顕微鏡内の様々な光学条件が変更されてしまうため、顕微鏡を調整する必要がある。

　特許文献１には、前置レンズの有無を検出し、それに応じて各種調整を自動的に行うことが記載されている。

特開２０１７－２１７２９０号公報

　実際の手術では、前置レンズを被検眼の前に配置した状態で、術具の挿抜や処置が行われる。顕微鏡のユーザは、術具の挿抜時や処置中等の異なる状況それぞれに適した像が得られるように顕微鏡を設定する必要がある。

　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、顕微鏡の設定を補助することができる制御装置、眼科用顕微鏡システム、眼科用顕微鏡及び画像処理装置を提供することにある。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る制御装置は制御部を具備する。
　上記制御部は、眼科用顕微鏡の撮像素子により前置レンズを介して撮影された被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する。

　この構成によれば、術具の検出結果に基づいて、撮像素子の撮影条件、反転処理の有無の少なくともどちらかが自動的に設定される。

　上記眼科用顕微鏡は、上記被検眼の像を上記撮像素子に導く光学系と、上記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源とを有し、上記撮影条件には、上記光学系の焦点位置、上記眼外用照明光の照射の有無の少なくともどちらかが含まれてもよい。

　上記制御部は、上記術具の検出結果に基づいて判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記反転処理の有無の少なくともどちらかを制御してもよい。

　上記状況は、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、上記挿入位置を設定している状況であると判定され、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、上記術具が上記被検眼の内部に位置している状況であると判定されてもよい。

　上記術具は上記被検眼上に配置されたトロッカを介して眼内に挿入可能であり、上記設定情報において、上記挿入位置を設定している状況では、上記焦点位置は上記トロッカに設定され、上記反転処理は行わない設定とされ、上記眼外用照明光は出力される設定とされ、上記術具が挿入されている状況では、上記焦点位置は上記前置レンズに設定され、上記反転処理は行われる設定とされ、上記眼外用照明光の出力は行わない設定とされてもよい。

　上記眼科用顕微鏡は、上記被検眼の内部に眼内用照明光を照射する眼内用照明器を更に備え、上記前置レンズは上記被検眼の眼内を観察するための広角観察レンズであり、上記設定情報において、上記挿入位置を設定している状況では上記眼内用照明光の出力はなしと設定され、上記術具が挿入されている状況では上記眼内用照明光の出力はありと設定されてもよい。

　上記前置レンズは上記被検眼の隅角を観察するための隅角鏡であってもよい。
されてもよい。

　状況毎に予め設定された上記設定情報が上記眼科用顕微鏡のユーザにより再設定された再設定情報を記録するメモリを更に具備し、上記制御部は、判定された状況に応じて、予め設定された設定情報よりも優先的に上記再設定情報を用いて、上記撮像素子の撮影条件を制御してもよい。

　上記撮影条件には、上記光学系の倍率、上記光学系の被写界深度の少なくともどちらかが含まれ、上記制御部は、判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御してもよい。

　上記状況は、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、上記挿入位置を設定している状況であると判定され、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、上記術具が上記被検眼の内部に位置している状況であると判定され、
　上記被検眼の内部に上記術具が位置する状況は、上記被検眼の処置が行われている処置中の状況と、上記被検眼の処置が行われていない処置中でない状況とを含み、
　上記制御部は、判定された上記処置中の状況又は上記処置中でない状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御してもよい。

　上記処置中でない状況は、上記被検眼の上記挿入位置から処置時の位置までの上記術具の移動である挿入中の状況と、上記処置時の位置から上記被検眼の外までの上記術具の移動である抜去中の状況を含み、
　上記制御部は、判定された上記処置中の状況、上記挿入中の状況、又は、上記抜去中の状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御してもよい。

　上記眼科用顕微鏡は、上記反転処理を光学的に行うインバータを更に備え、上記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて上記インバータを制御してもよい。

　上記撮像画像の中で上記前置レンズにより像が結像している領域を反転させる上記反転処理を行って表示画像を生成する画像処理部を更に具備し、上記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて上記画像処理部を制御してもよい。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る眼科用顕微鏡システムは、眼科用顕微鏡と、制御装置を具備する。
　上記眼科用顕微鏡は、被検眼の前に配置可能な前置レンズと、上記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源と、上記被検眼を撮影する撮像素子とを備える。
　上記制御装置は、上記撮像素子により上記前置レンズを介して撮影された上記被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る眼科用顕微鏡は、第１の光学系と、第２の光学系と、第１の撮像素子と、第２の撮像素子とを具備する。
　上記第１の光学系は、被検眼の像を伝送し、上記被検眼の前に配置される前置レンズを含む。
　上記第２の光学系は、上記被検眼の像を伝送し、上記前置レンズを含まない。
　上記第１の撮像素子は、上記第１の光学系の焦点位置が、上記前置レンズが位置する領域に位置する状態で、上記第１の光学系により伝送された上記被検眼の像が結像する。
　上記第２の撮像素子は、上記第２の光学系の焦点位置が、上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に位置する状態で、上記第２の光学系により伝送された上記被検眼の像が結像する。

　上記第２の撮像素子での撮影時に、上記前置レンズを介さずに上記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器を更に具備してもよい。

　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器とを更に具備し、上記第１の撮像素子での撮影と上記第２の撮像素子での撮影は交互に行われ、上記第１の照明器は、上記第１の撮像素子での撮影と同期して上記第１の照明光を出力し、上記第２の照明器は、上記第２の撮像素子での撮影と同期して上記第２の照明光を出力してもよい。

　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の波長を有する第１の照明光を照射する第１の照明器と、上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に上記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の照明光を照射する第２の照明器とを更に具備し、上記第１の撮像素子は上記第１の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有し、上記第２の撮像素子は上記第２の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有してもよい。

　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に第２の偏光状態を有する第２の照明光を照射する第２の照明器とを更に具備し、上記第１の撮像素子の前には、上記第２の偏光状態と直交する第１の偏光状態の光を透過する光学素子が配置されてもよい。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像処理装置は画像処理部を具備する。
　上記画像処理部は、被検眼の前に配置可能な前置レンズと、上記前置レンズに焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第２の撮像素子とを備える眼科用顕微鏡の上記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、上記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する。

　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る眼科用顕微鏡システムは、眼科用顕微鏡と、画像処理装置とを具備する。
　上記眼科用顕微鏡は、被検眼の前に配置可能な前置レンズと、上記前置レンズに焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第２の撮像素子とを備える。
　上記画像処理装置は、上記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、上記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する画像処理部を備える。

本技術の第１の実施形態に係る眼科用顕微鏡システムの模式図である。同眼科用顕微鏡システムのブロック図である。同眼科用顕微鏡システムの観察対象である眼の手術の様子を示す概略図である。同眼科用顕微鏡システムの観察対象である眼の手術の様子を示す概略図であり、前置レンズ、トロッカが配置された眼を正面方向からみた平面図である。眼の断面図である。同眼科用顕微鏡システムが備える顕微鏡の模式図であり、前置レンズを光学路に配置する場合としない場合を説明する図である。同眼科用顕微鏡システムが備える顕微鏡の状況毎の設定情報を説明するための図である。同眼科用顕微鏡システムを用いた眼の手術の様子を示す模式図である。同眼科用顕微鏡システムが備える制御装置の動作を示すフローチャートである。図９に示すＳｔ１の状況判定１の動作を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。図１１に示すＳｔ２１の状況判定２の動作を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る眼科用顕微鏡システムにおける反転処理を説明するための図である。第４の実施形態に係る眼科用顕微鏡システムの模式図である。図１４の眼科用顕微鏡システムのブロック図である。図１４の眼科用顕微鏡システムを用いた眼の手術の様子を示す模式図である。他の状況判定の動作を示すフローチャートである。

　（第１の実施形態）
　本技術の第１の実施形態に係る眼科用顕微鏡システムについて説明する。ここでは、前置レンズとして広角観察レンズを用いる網膜硝子体手術を例にあげて説明する。

　本実施形態では、医師や補助者等の眼科用顕微鏡のユーザが、顕微鏡をのぞく代わりに撮像素子で撮影された映像を表示装置で見ながら観察や手術を行うことが可能なＨＵＳ（Heads Up Surgery）システムに適用した例をあげて説明する。表示装置には、後述する顕微鏡本体１１にマウントされた撮像素子１８１により取得される撮像画像に色強調などの画像処理が施された術野画像となる表示画像が表示される。

　本実施形態の眼科用顕微鏡システム１００では、術野となる被検眼の撮像画像を用いた術具検出結果に基づいて状況が判定される。そして、判定された状況に応じて顕微鏡が制御、より具体的には、撮像素子の撮影条件や反転処理の有無等が制御される。

　尚、本技術を、表示装置を用いずに、ユーザによる顕微鏡の接眼観察によって観察や手術を行う眼科用顕微鏡システムに適用することも可能である。この場合、状況判定に用いられる術具検出に撮像素子１８１により取得される撮像画像が用いられる。

　［眼科用顕微鏡システムの構成］
　図１は本実施形態に係る眼科用顕微鏡システム（以下、顕微鏡システムと称する。）１００の構成を示す模式図である。

　図１に示すように、顕微鏡システム１００は、眼科用顕微鏡（以下、顕微鏡と称する。）１０と、制御装置２０と、表示装置４０と、入力装置４１を備える。

　顕微鏡１０は、眼科分野における診察や手術において被検眼６の拡大像を顕微鏡システム１００のユーザが観察するために使用される。図中、符号１は顕微鏡１０のユーザの眼を示す。ユーザは、表示装置４０に表示される表示画像を見ながら、診察や手術を行うことができる。被検眼６は、診察や手術の対象となる患者の眼である。

　図１に示すように、顕微鏡１０は、観察用鏡筒１１１を有する顕微鏡本体１１と、機能拡張ユニットとしての非接触型広角観察ユニット１３と、眼外用照明光源としての顕微鏡照明光源１６１と、眼内用照明器１９を備える。
　顕微鏡１０は、一般的構成を有する光学顕微鏡とすることができる。観察用鏡筒１１１は、左右両眼用に二つ設けられているが、これに限定されない。
　顕微鏡１０の詳細については後述する。

　制御装置２０は、顕微鏡１０にマウントされている後述する撮像素子１８１により取得された撮像画像を用いて顕微鏡１０を制御する。また、制御装置２０は、撮像画像を画像処理し、表示装置４０に表示する表示画像を生成する。
　制御装置２０の詳細については後述する。

　表示装置４０は、撮像素子１８１で取得された撮像画像を基に制御装置２０で画像処理が施されてなる表示画像を表示する。表示装置４０は一般的なディスプレイやヘッドマウントディスプレイである。また、表示装置４０は複数のディスプレイであってもよく、例えば執刀する医師用のディスプレイと補助者用のディスプレイとすることができる。

　入力装置４１は、顕微鏡システム１００に対する入力インターフェースである。ユーザは、入力装置４１を介して、患者の身体情報や、手術に関する各種の情報等を入力することができる。また、例えば、ユーザは、入力装置４１を介して、状況に応じた顕微鏡に係る各種設定を変更する旨の指示等を入力することができる。

　入力装置４１の種類は限定されず、入力装置４１は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置４１としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ、レバー等が適用され得る。入力装置４１としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置４０の表示面上に設けられてもよい。

　また、入力装置４１は、ユーザの声を集音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われてもよい。このように、入力装置４１が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザが、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。

　図３及び図４は、顕微鏡システム１００での網膜硝子体手術の様子を示す概略図である。図３及び図４には眼の手術に用いられる術具Ｔを示す。図３は被検眼６の眼球の概略斜視図であり、眼内用照明器１９及び術具Ｔが眼内に挿入された様子を示し、前置レンズ１３２の図示は省略している。図４は、被検眼６の前に前置レンズ１３２が配置された被検眼６の正面方向からみた図に相当し、眼内用照明器１９及び術具Ｔが挿入される前の様子を示す。
　図５は、被検眼６の部分断面図である。

　術具Ｔには、その時の処置に適したものが使用される。例えば、術具Ｔとしては、硝子体カッター、鉗子、バックフラッシュニードル、ＩＬＭ（internal limiting membrane：内境界膜）鑷子、網膜光凝固用のレーザ装置等ある。術具挿入用のポート位置によりアクセス範囲の制約がでるため、典型的には２つのポートを使い適宜術具Ｔを抜き差しして、処置を行う。

　図４及び図５に示すように、被検眼６は、虹彩６１、水晶体６５及び角膜６６等の組織で構成されている。水晶体６５の表面において虹彩６１の間が瞳孔６４であり、角膜６６の周縁には隅角６２が位置する。硝子体６８は、水晶体６５の後方から網膜６９に達するまでの眼球の大部分を占めるゼリー状の組織である。図４において、符号６７１は眼底６７の血管を示す。

　図３に示すように、網膜硝子体手術では、眼底６７の観察を必要とするため、眼内用照明器１９が被検眼６の内部に挿入されて眼内が照射された状態で、術具Ｔが眼内に挿入されて手術が行われる。手術を行う際、眼内用照明器１９、硝子体を切除、吸引する硝子体カッター、術中に眼球の形態を保つための灌流液を注入するための管（図示せず）を出し入れするためのガイドとなる筒状のトロッカ５０が被検眼６上に配置される。

　図３及び図４に示すように、トロッカ５０は、被検眼６の虹彩６１の周囲の白目６３の領域に配置される。前置レンズ１３２は、被検眼６の前に配置した際、黒目に対応して設けられる。非接触型広角観察ユニット１３を用いた広角観察では、眼底６７を観察するため、瞳孔６４は前置レンズ１３２の縁にかなり近づいた状態で観察される。

　［眼科用顕微鏡の構成］
　次に、顕微鏡１０について説明する。
　図２は顕微鏡システム１００のブロック図である。
　図２に示すように、顕微鏡１０は、接眼レンズユニット１２と、非接触型広角観察ユニット１３と、倒立像補正用インバータ１４と、対物レンズ１５と、顕微鏡照明光学系１６と、観察光学系１７と、撮影系１８と、眼内用照明器１９を備える。

　接眼レンズユニット１２は、観察光学系１７でつくられた像を眼で観察するために更に拡大する。

　非接触型広角観察ユニット１３は、顕微鏡本体１１に挿脱可能に設けられた機能拡張ユニットである。
　図６（Ａ）は非接触型広角観察ユニット１３の前置レンズ１３２が観察光路上に位置する場合を示し、図６（Ｂ）は観察光路上に位置しない場合を示す。

　図１及び図６に示すように、非接触型広角観察ユニット１３は、対物レンズ１５と被検眼６との間に設置される。非接触型広角観察ユニット１３は、リダクションレンズ１３１と、前置レンズ１３２と、保持アーム１３３とを有する。リダクションレンズ１３１及び前置レンズ１３２は、保持アーム１３３により保持される。

　保持アーム１３３は、顕微鏡本体１１に設置された状態で移動可能に構成される。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持アーム１３３の移動によりリダクションレンズ１３１及び前置レンズ１３２を観察光路上に位置させたり外したりすることができる。

　本実施形態では、前置レンズ１３２として広角観察レンズが用いられ、非接触型広角観察ユニット１３を用いることにより、被検眼６の眼底の観察が可能となる。
　図６（Ａ）に示すように、前置レンズ１３２は、眼底６７を反転させた中間像を中間像面７０に生じさせる。前置レンズ１３２が光路に配置されることにより、被検眼６の眼底の観察が可能となる。

　リダクションレンズ１３１は、対物レンズ１５の屈折力を増幅させる。リダクションレンズ１３１は、顕微鏡１０の観察光路の合焦面を変位させて中間像面７０と一致させる。

　顕微鏡本体１１は、倒立像補正用インバータ１４と、対物レンズ１５と、顕微鏡照明光学系１６の一部と、観察光学系１７と、撮影系１８を収容する。

　倒立像補正用インバータ１４は、前置レンズ１３２により反転した倒立像を正像に戻す反転処理を行うものである。
　倒立像補正用インバータ１４は制御装置２０により生成された制御信号に基づいて制御される。

　眼外用照明光学系としての顕微鏡照明光学系１６は、対物レンズ１５を介して、被検眼６を照明する。
　顕微鏡照明光学系１６は、ユーザの左眼用の顕微鏡照明光学系と右眼用の顕微鏡照明光学系に分かれている。以下の説明で、特に右眼用、左眼用とで区別する必要がない場合は顕微鏡照明光学系１６と称して説明する。

　図１及び図２に示すように、顕微鏡照明光学系１６は、顕微鏡本体１１外に配置される顕微鏡照明光源１６１及び光ファイバ１６２と、顕微鏡本体１１内に収容され、それぞれ図示しない集光レンズ、コリメートレンズ、反射ミラーを有する。

　顕微鏡照明光源１６１は、診察や手術時等に被検眼６の外側から被検眼６を照明するための照明光を発する。
　光ファイバ１６２の一端は顕微鏡照明光源１６１に接続され、他端は顕微鏡本体１１に接続される。
　顕微鏡照明光源１６１から出力された照明光（眼外用照明光）は、光ファイバ１６２により導光されて集光レンズに入射し、コリメートレンズにより平行光束となる。平行光束化された照明光は反射ミラーで対物レンズ１５に向けて反射し、対物レンズ１５を透過して被検眼６を照射する。被検眼６に照射された照明光は、角膜６６や網膜６９等の被検眼６の組織で反射、散乱される。
　その反射、散乱した戻り光は、非接触型広角観察ユニット１３が観察光路上に位置しない場合は、対物レンズ１５を透過して、観察光学系１７に入射する。一方、非接触型広角観察ユニット１３が観察光路上に位置する場合、戻り光は、前置レンズ１３２、リダクションレンズ１３１、対物レンズ１５を透過して、観察光学系１７に入射する。

　眼内用照明器１９は、顕微鏡本体１１の外部に設けられ、被検眼６の内部を照明する。
　眼内用照明器１９は、眼内用照明光源１９１と光ファイバ１９２とを有する。
　眼内用照明光源１９１は、例えば広い範囲の眼底の観察を必要とする網膜硝子体手術等の被検眼６の内部を照射するための照明光（眼内用照明光）を発する。
　光ファイバ１９２の一端は眼内用照明光源１９１に接続され、他端は被検眼６の内部に挿入される。
　図３に示すように、眼内用照明光源１９１から出力された照明光は、光ファイバ１９２で導光され、光ファイバ１９２の他端から被検眼６の内部で出射される。

　顕微鏡照明光源１６１からの照明光の出力の有無及び眼内用照明光源１９１からの照明光の出力の有無は、制御装置２０から出力される制御信号に基づいて制御される。

　観察光学系１７は、顕微鏡照明光学系１６や眼内用照明器１９により照明されている被検眼６を、対物レンズ１５を介して観察するためのものである。観察光学系１７は、被検眼６の投影像をユーザの眼１或いは後述する撮像素子１８１に伝送する。

　非接触型広角観察ユニット１３と、対物レンズ１５と、観察光学系１７は、被検眼６の像を撮像素子１８１に伝送する光学系である伝送光学系３０を構成する。伝送光学系３０は、被検眼６からの戻り光（被検眼の像）を撮像素子１８１に結像する光学系である。

　伝送光学系３０は、第１の伝送光学系と、第２の伝送光学系とを含む。
　第１の伝送光学系は、前置レンズ１３２、リダクションレンズ１３１、対物レンズ１５及び観察光学系１７から構成される。
　第２の伝送光学系は、リダクションレンズ１３１、対物レンズ１５及び観察光学系１７から構成される。被検眼６からの戻り光のうち、前置レンズ１３２を通過せず、リダクションレンズ１３１、対物レンズ１５及び観察光学系１７を通過して、撮像素子１８１に入射する戻り光もある。この前置レンズ１３２を通過しない戻り光を撮像素子１８１に伝送する光学系を第２の伝送光学系と称する。

　尚、第１の伝送光学系、第２の伝送光学系というように区別する必要がない場合、伝送光学系３０と称する場合がある。

　観察光学系１７は、ユーザの左眼用の観察光学系と右眼用の観察光学系に分かれており、それぞれに観察光路を有している。特に右眼用、左眼用とで区別する必要がない場合は観察光学系１７と称して説明する。

　観察光学系１７は、フォーカシング装置１７１と、複数のズームレンズを含む変倍レンズ系１７２と、結像レンズ（図示せず）と、可変絞り１７３と、ビームスプリッタ（図示せず）を有する。

　フォーカシング装置１７１により、顕微鏡１０を上下動させることができる。これにより、対物レンズ１５と患者の被検眼６との間の動作間隔を調整することができ、顕微鏡１０は被検眼６の診察対象領域にフォーカシングされる。したがって、フォーカシング装置１７１を制御することにより伝送光学系３０の焦点位置を制御することができる。

　変倍レンズ系１７２の複数のズームレンズは、観察光学系の光軸に沿って移動可能となっている。複数のズームレンズの移動により、被検眼６の撮像画像における拡大倍率が変更される。したがって、変倍レンズ系１７２を制御することにより、伝送光学系３０の倍率を制御することができ、撮像画像及び表示画像の画角を制御することができる。

　伝送光学系３０の被写界深度は、レンズの焦点距離、絞り値、撮影距離に依存する。したがって、フォーカシング装置１７１及び可変絞り１７３を制御することにより伝送光学系３０の被写界深度を制御することができる。

　伝送光学系３０の焦点位置の制御、倍率（画角）の制御、被写界深度の制御は、制御装置２０から出力される制御信号に基づいて行われる。

　上述したように、被検眼６に照射された照明光は、角膜６６や網膜６９等の被検眼６の組織で反射、散乱される。その反射、散乱した戻り光は、前置レンズ１３２、リダクションレンズ１３１、対物レンズ１５を透過して、観察光学系１７に入射する。
　観察光学系１７に入射した戻り光は、変倍レンズ系１７２で倍率が制御され、結像レンズ、可変絞り１７３を透過し、ビームスプリッタに入射する。ビームスプリッタは、戻り光の一部を撮影系１８に案内し、戻り光の他の部分を接眼レンズユニット１２に案内する。接眼レンズユニット１２に入射する戻り光により接眼観察することができる。

　撮影系１８は、結像レンズ（図示せず）、撮像素子１８１等を有する。撮像素子１８１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)といったイメージセンサ等から構成される。撮像素子１８１の受光面は対物レンズ１５の焦点位置と光学的に共役な位置に配置される。

　撮影系１８は左右双方の観察光学系１７に対応してあってもよいし、左右のいずれか一方の観察光学系１７に対応してあってもよい。本実施形態では、撮影系１８は左右双方に対応してあり、後述する図８では、左右それぞれの撮影系に備えられる撮像素子１８１を２つ図示している。このように、本実施形態では左右それぞれに撮像素子１８１を設けているのでステレオ画像の撮像画像を得ることができる。

　撮像素子１８１は、顕微鏡１０にマウントされ、前置レンズ１３２、リダクションレンズ１３１及び観察光学系１７を介して眼を撮影することが可能となっている。撮像素子１８１により撮影された撮像画像は、制御装置２０へ出力される。

　尚、本実施形態ではＨＵＳシステムを用いる例をあげているため表示装置を挙げているが、接眼観察によって観察や手術を行う顕微鏡システムでは、表示装置は必ずしも必要ではなく、撮像素子１８１により取得される撮像画像は状況判定のための術具検出に用いられる。

　［制御装置の構成］
　次に、制御装置２０について説明する。
　制御装置２０は、顕微鏡１０から取得した撮像画像を用いて、術具検出をし、術具検出結果に基づき状況を判定し、判定した状況に応じた、予め状況毎に設定された設定情報に基づいて、顕微鏡１０を制御する。より詳細には、制御装置２０は、設定情報に基づいて、撮像素子１８１の撮影条件、反転処理の有無の少なくとも一方を制御する。更に、撮影条件については、伝送光学系３０の焦点位置、顕微鏡照明光源１６１の出力の有無（照明光の有無）の少なくとも一方を制御する。

　本実施形態では、制御装置２０は、判定した状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、伝送光学系３０の焦点位置、倒立像補正用インバータ１４による反転処理の有無、顕微鏡照明光源１６１及び眼内用照明光源１９１の出力の有無を制御する制御信号を生成し、顕微鏡１０に出力する。

　顕微鏡１０では、制御信号に基づいて、観察光学系１７のフォーカシング装置１７１の制御、倒立像補正用インバータ１４による反転処理の有無の制御、顕微鏡照明光源１６１からの照明光の照射の有無の制御、眼内用照明光源１９１からの照明光の照射の有無の制御が行われる。

　図２に示すように、制御装置２０は、画像取得部２１と、術具検出部２２と、判定部２３と、制御部２４と、画像処理部２５と、メモリ２６と、を有する。

　画像取得部２１は、顕微鏡１０から、撮像素子１８１で撮影された撮像画像を取得する。

　術具検出部２２は、取得された撮像画像を用いて術具Ｔの存在の有無を検出する。撮像画像を用いた術具Ｔの検出では、特徴点を用いた物体認識技術、機械学習を用いた検出、術具に設けたマーカーを用いた検出、時間方向の情報を用い動きベクトルを利用した検出等、既知の技術を用いることができる。

　更に、術具検出部２２は、術具Ｔの存在を検出した場合、術具Ｔの先端を検出する。先端位置の検出では、術具Ｔの存在の有無の検出と同様に、物体認識技術、機械学習、マーカーによる検出等を用いることができる。これらの技術を用いて検出する場合は、術具Ｔの存在の検出と術具Ｔの先端の検出を同時に行ってもよい。

　術具Ｔの存在の検出と術具Ｔの先端の検出を別々に行う場合、上述の技術を用いる他に、術具Ｔの存在の検出に、エッジ情報や色情報を利用した検出、ステレオ画像を用いる場合には視差情報を用いた術具Ｔの領域の抽出による検出等を用いることができる。
　術具Ｔの先端の検出には、上述の技術を用いる他に、次のような技術を用いることができる。すなわち、術具Ｔが撮像画像の中に存在する場合、撮像画像上、画像外周部から画像中央部にむけて延在する線状の術具Ｔの領域が検出されるので、抽出した術具Ｔの領域のうち、画像外周部寄りに位置する端部と反対側の端部が、術具Ｔの先端であると検出することができる。

　更に、術具検出部２２は、術具Ｔの先端位置を検出する。より具体的には、術具検出部２２は、撮像画像中の前置レンズ１３２が位置すると想定される領域の内部に術具Ｔの先端が位置するか否かを検出する。

　判定部２３は、術具検出部２２の検出結果に基づいて状況を判定する。
　判定部２３は、術具検出部２２によりなされた術具Ｔが存在していないという検出結果に基づいて、術具無しの状況であると判定する。
　判定部２３は、術具検出部２２によりなされた、撮像画像における前置レンズ１３２が位置すると推定される領域の内部（前置レンズの領域内）に術具Ｔの先端が位置するという検出結果に基づいて、術具Ｔが被検眼６の内部に位置する状況と判定する。
　判定部２３は、術具検出部２２によりなされた、撮像画像における前置レンズ１３２が位置すると推定される領域の外（前置レンズの領域外）に術具Ｔの先端が位置するという検出結果に基づいて、術具Ｔの挿入位置を設定している状況と判定する。術具Ｔの挿入位置を設定している状況とは、術具Ｔが被検眼６の内部にまだ挿入されていない状況である。

　ここで、撮像画像における前置レンズ１３２が位置すると推定される領域は、予め記録されていてもよい。前置レンズ１３２は顕微鏡本体１１に固定されているため、倍率が決まっていれば、撮像画像中のどの範囲に前置レンズ１３２が位置するかを推定することができる。倍率毎に撮像画像中の前置レンズ１３２が位置すると推定される領域が記録されてもよく、倍率の変更により撮像画像中における前置レンズ１３２が位置すると推定される領域は変わる。

　更に、判定部２３は、術具Ｔの先端の軌跡情報から、術具Ｔを被検眼６内に挿入している途中の状況であるか、抜去中の状況であるか、処置中の状況であるかを判定する。このように、術具Ｔが被検眼６の内部に位置する状況を、挿入途中、処置中、抜去中の３つの状況に更に分けて判定してもよく、後述する第２の実施形態で説明する。

　尚、後述する図１０及び図１１のフローチャートを用いた制御装置２０の動作の説明では、術具Ｔの挿入位置を設定している状況と、術具Ｔが被検眼６の内部に位置している状況とを判定する例をあげて説明する。

　このように、術具Ｔの先端位置のＸＹ座標を用いて被検眼６の内部に術具Ｔが位置するか否かを判定することができる。

　また、撮像画像がステレオ画像である場合、左眼用と右眼用の二つの撮像画像の視差情報から得られる奥行情報を示すＺ座標を用いて、術具Ｔの先端位置の検出を行ってもよい。より具体的には、前置レンズ１３２を介することによる反転によって術具Ｔの先端は前置レンズ１３２よりも手前に位置する撮像画像となるので、Ｚ座標を用いて、撮像画像上、術具Ｔの先端が前置レンズ１３２よりも手前に位置する場合、術具Ｔが被検眼６内に位置すると判定してもよい。
　また、Ｚ座標を用いた検出に加え、ＸＹ座標を用いて術具Ｔの先端位置を検出してもよく、検出精度が向上する。

　また、判定部２３は、術具検出部２２で術具なしとの検出結果に基づいて術具なしの状況であると判定してもよく、判定項目として「術具なしの状況」を追加してもよい。

　メモリ２６は、予め設定された状況毎の設定情報を格納する。状況毎の設定情報については後述する。
　メモリ２６は、判定部２３による状況の判定結果を時系列に記録してもよい。
　メモリ２６は、ユーザによって調整され再設定された再設定値を、その時の状況と紐づけして時系列に記録してもよい。メモリ２６に記録された再設定値を用いることについては後述する第２の実施形態で説明する。

　制御部２４は、判定部２３による判定結果に基づき、状況毎に予め設定された顕微鏡１０に関する設定情報に基づいて、顕微鏡１０に関する制御信号を生成し、顕微鏡１０へ出力する。

　画像処理部２５は、画像取得部２１で取得された撮像画像に色強調などの画像処理を施した表示画像を生成し、表示装置４０へ出力する。

　ここで、顕微鏡１０は、その時の状況毎に、例えば、伝送光学系３０の焦点位置、伝送光学系３０の倍率（画角）、伝送光学系３０の被写界深度、反転処理の有無、照明の有無等を設定する必要がある。

　焦点位置においては、術具Ｔの挿入位置設定時には、トロッカ５０に焦点を合わせることが必須となる。
　術具Ｔの挿入位置が決定して術具Ｔを被検眼６の内部に挿入していく術具挿入途中では、挿入されていく術具を正しく観察するために前置レンズ１３２内に焦点を合わせることが望ましい。
　処置中では、術野となる前置レンズ内を正しく観察するために、前置レンズ１３２が位置する領域内に焦点を合わせることが必須となる。
　術具抜去中では、抜去されていく術具を正しく観察するために、前置レンズ１３２が位置する領域内に焦点を合わせることが必須となる。
　尚、抜去後は、ユーザが被検眼６のどの箇所を観察したいかによりユーザが任意に焦点を設定することができる。

　また、反転処理においては、術具Ｔの挿入位置設定時には、前置レンズ１３２が位置する領域外に配置されるトロッカ５０を観察するため、前置レンズ内の倒立像の反転処理は行わない。
　術具Ｔの挿入位置が決定して術具Ｔを被検眼６の内部に挿入していく術具挿入途中では、挿入されていく術具を正しく観察するために前置レンズ内の倒立像が正立像となるように反転処理を実行することが必須となる。
　処置中では、術野となる前置レンズ内を正しく観察するために、前置レンズ内の倒立像が正立像となるように反転処理を実行することが必須となる。
　術具抜去中では、抜去されていく術具を正しく観察するために、前置レンズ内の倒立像が正立像となるように反転処理を実行することが必須となる。
　尚、抜去後は、ユーザが被検眼６のどの箇所を観察したいかによりユーザが任意に反転処理の有無を設定することができる。

　また、照明においては、術具Ｔの挿入位置設定時には、術具Ｔの先端がトロッカ５０にはまるまでトロッカ５０を観察するため眼外照明をオンすることが必須となる。
　術具Ｔの挿入位置が決定して術具Ｔを被検眼６の内部に挿入していく術具挿入途中では、挿入されていく術具を観察するために、眼内照明をオンとし、前置レンズ１３２の表面での光の鏡面反射をなくすために眼外照明をオフすることが望ましい。
　処置中では、眼底や術具を観察するために、眼内照明をオンとし、前置レンズ１３２の表面での光の鏡面反射をなくすために眼外照明をオフすることが望ましい。
　術具抜去中では、眼底や術具を観察するために、眼内照明をオンとし、前置レンズ１３２の表面での光の鏡面反射をなくすために眼外照明をオフすることが望ましい。
　尚、術具抜去後は、ユーザがそのまま眼内を観察したい場合は眼内照明がオンのままになるようにユーザが任意に設定することができる。或いは、網膜光障害を回避するために、ユーザによる設定又は自動的に、いったん眼内照明がオフとするように設定するようにしてもよい。

　また、倍率（画角）においては、術具挿入位置設定時には、トロッカ５０が位置する領域及び前置レンズ１３２が位置する領域の双方を観察するため広い画角となるように倍率が設定されることが望ましい。これにより、前置レンズ１３２が位置する領域に加え、トロッカ５０が配置される前置レンズ１３２の外側も撮像画像、表示画像で確認できるようになる。
　術具Ｔの挿入位置が決定して術具Ｔを被検眼６の内部に挿入していく術具挿入途中では、トロッカ５０及び前置レンズ１３２内の双方を観察するため広い画角となるように倍率が設定されることが望ましい。
　処置中では、トロッカ５０を必ずしも観察する必要がないため、術具挿入位置設定時及び術具挿入途中の時よりも狭い画角とすることが望ましい。
　術具抜去中では、安全な作業のため、眼底全体からトロッカ５０まで観察することができる広い画角とすることが望ましい。
　尚、術具抜去後は、ユーザが被検眼６のどの箇所を観察したいかによりユーザが任意に倍率（画角）を設定することができる。

　また、被写界深度においては、術具挿入位置設定時及び術具挿入途中では、解像度を重視する必要がない。また、術具挿入位置設定の状況から術具挿入途中の状況へ変化するのに伴って焦点位置がトロッカ５０から前置レンズ１３２内へと変化する際に、調整があまり必要ないように、術具挿入位置設定時及び術具挿入途中では、被写界深度は深い方が望ましい。
　処置中では、術野の正確な状態を把握するために、解像度や明るさを重視する必要があるため、一般的には被写界深度は浅く設定されることが考えられるが、ユーザが任意に設定可能とすることが望ましい。
　術具抜去中では、眼内の広い範囲の眼底が観察できることが重要であるため、明るさとバランスをとりつつ被写界深度を深くすることが望ましい。
　術具抜去後は、基本的に観察となるため、抜去中と同様に、明るさとバランスをとりつつ被写界深度を深くすることが望ましい。

　このように、状況に応じて、必須で変更すべき設定に加え、行った方が望ましい設定もあり、顕微鏡の設定は複雑であり、手術中にこれらの設定を状況毎に行うのはユーザにとって非常に手間がかかることである。

　本実施形態では、撮像画像を用いた術具検出結果に基づいて、顕微鏡の設定が自動的に行われる。より具体的には、術具検出結果により状況が判定され、判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて、顕微鏡１０の各種設定が自動的に行われる。

　設定情報には、撮像素子の撮影条件、前置レンズ１３２により反転している領域の像を正像とする反転処理の有無が含まれる。

　撮影条件には、伝送光学系３０の焦点位置、照明、伝送光学系３０の倍率（画角）、伝送光学系３０の被写界深度等がある。
　第１の実施形態では、フォーカシング装置１７１の制御により伝送光学系３０の焦点位置が設定される例をあげる。第２の実施形態では、焦点位置の設定に加え、変倍レンズ系１７２の制御により伝送光学系３０の倍率が設定され、フォーカシング装置１７１及び可変絞り１７３の制御により伝送光学系３０の被写界深度が設定される例をあげる。

　図７は、予め設定された状況毎の顕微鏡１０の設定情報を説明するための図である。
　図７では、術具挿入位置設定時、術具挿入途中、処置中、術具抜去中、術具抜去後の５つの状況にわけて図示している。
　図８は、顕微鏡システム１００を用いた眼の手術の様子を説明するための模式図である。

　図７中、眼外照明とは、顕微鏡照明光源１６１からの照明光（眼外用照明光）の照射を示し、眼内用照明器１９からの照明光（眼内用照明光）の照射はオフとなっている。眼内照明とは、眼内用照明器１９からの照明光（眼内用照明光）の照射を示し、被検眼６の内部が照明光により照明されている状態であり、顕微鏡照明光源１６１からの照明光（眼外用照明光）の照射はオフとなっている。

　図７に示すように、５つの状況は、術具Ｔが被検眼６の外に位置する状況（術具被検眼外）と、術具Ｔの先端が被検眼の内部に位置する状況（術具被検眼内）の２つに分けられる。

　術具被検眼外の状況は、術具挿入位置設定時の状況と術具抜去後の状況を含む。この状況では、被検眼６の内部には術具Ｔは位置せず、被検眼６の外に術具Ｔは位置する。この場合、撮像画像上、前置レンズ１３２が位置する領域の外側に術具Ｔの先端が位置する。

　一方、術具被検眼内の状況は、術具挿入途中、処置中、術具抜去中の３つの状況を含む。この状況では、被検眼６の内部に術具Ｔが位置する。この場合、撮像画像上、前置レンズ１３２が位置する領域内に術具Ｔの先端が位置する。

　図７に示すように、本実施形態では、術具抜去後は、ユーザが被検眼６のどこを見たいかによって、焦点、反転処理の有無、照明の設定、倍率（画角）、被写界深度が異なるため、ユーザによる設定が可能となっている。

　顕微鏡システム１００において、焦点位置、反転処理、照明のうち少なくともいずれか一つが自動的に制御されればよい。本実施形態では、焦点位置、反転処理、照明が自動的に制御される例について説明する。
　図７に示すように、術具挿入途中の状況、処置中の状況、術具抜去中の状況では、焦点位置、反転処理、照明に関する設定情報は同じである。したがって、状況に応じて焦点位置、反転処理、照明を制御する場合、術具挿入位置設定時（術具挿入直前）の状況と、術具被検眼内の状況の２つの状況のうち、どちらの状況であるかを判定すればよい。
　以下、術具挿入位置設定時（術具挿入直前）の状況であるか、或いは、術具被検眼内の状況であるかを判定することにより、顕微鏡１０が制御される場合について説明する。
　伝送光学系３０の倍率（画角）、被写界深度の制御については後述する第２の実施形態で説明する。

　本実施形態の顕微鏡システム１００では、撮像画像を用いた術具検出結果から、術具被検眼外であって術具挿入位置設定時の状況であるか、或いは、術具被検眼内の状況であるかが判定される。
　この判定された状況に応じて、状況毎に予め設定された焦点位置、反転処理、照明の制御に関する情報（設定情報）に基づいて、フォーカシング装置１７１、倒立像補正用インバータ１４、顕微鏡照明光源１６１及び眼内用照明光源１９１が自動的に制御され、焦点位置、反転処理の有無、照明の有無が設定される。

　このように、顕微鏡システム１００はユーザによる顕微鏡１０の設定作業を補助することができる。顕微鏡システム１００では、判定された状況に適した表示画像となるように、判定された状況に応じて自動的に顕微鏡１０が制御されるので、顕微鏡１０の設定にかかるユーザの手間を減らすことができる。

　図７に示すように、術具挿入位置設定時の状況では、術具Ｔの挿入のガイドとなるトロッカ５０が観察対象となる。

　図４及び図８に示すように、トロッカ５０は、前置レンズ１３２が前に配置された被検眼６を正面方向からみたときに、前置レンズ１３２が位置する領域の外側に配置される。
　図７及び図８に示すように、術具挿入位置設定時の状況での焦点位置に関する設定情報として、焦点位置がトロッカ５０となる、顕微鏡１０の対物レンズ１５の物体側主点からトロッカ５０までの距離の値が設定され、その設定値はｄ２ｍｍとなっている。本実施形態では、距離ｄ２ｍｍは予め設定された設定値であり、一般的な値から定まるデフォルト値である。
　尚、トロッカ５０を用いない場合は、対物レンズ１５の物体側主点から被検眼６の前置レンズ１３２が位置しない領域の表面までの距離の値をｄ２ｍｍとする。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、観察光学系１７のフォーカシング装置１７１は、対物レンズ１５の物体側主点からトロッカ５０までの距離がｄ２ｍｍとなるように自動的に制御される。

　このように、伝送光学系３０、より詳細には第２の伝送光学系の焦点位置がトロッカ５０となるように設定される。第２の伝送光学系の焦点位置がトロッカ５となる状態とは、対物レンズ１５の前側焦点位置がトロッカ５０に位置するように設定される状態である。

　術具挿入位置設定時の状況での反転処理に関する設定情報は、反転処理はなしとなっている。この設定情報に基づいて、制御部２４により、倒立像補正用インバータ１４は反転処理を実行しないように制御される。

　術具挿入位置設定時の状況での照明に関する設定情報は、眼内照明なし、眼外照明ありとなっている。この設定情報に基づいて、制御部２４により、顕微鏡照明光源１６１からの照明光の照射はオン、眼内用照明器１９からの照明光の照射はオフに制御される。

　図７に示すように、術具被検眼内の状況では、前置レンズ１３２内の領域が観察対象となる。

　図７及び図８に示すように、術具被検眼内の状況の焦点位置に関する設定情報として、焦点位置が前置レンズ１３２となる、顕微鏡１０の対物レンズ１５の物体側主点から前置レンズ１３２までの距離の値が設定され、その設定値はｄ１ｍｍとなっている。本実施形態では、距離ｄ１ｍｍは予め設定された設定値であり、一般的な値から定まるデフォルト値である。ｄ１はｄ２よりも小さい値である。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、観察光学系１７のフォーカシング装置１７１は、対物レンズ１５の物体側主点から前置レンズ１３２までの距離がｄ１ｍｍとなるように自動的に制御される。

　このように、伝送光学系３０、より詳細には第１の伝送光学系の焦点位置が前置レンズ１３２となるように設定される。
　第１の伝送光学系の焦点位置が前置レンズ１３２となる状態とは、次のような状態である。すなわち、前置レンズ１３２の後ろ側焦点の位置と対物レンズ１５の前側焦点の位置とが一致し、かつ、眼底６７にピントがあうように対物レンズ１５、前置レンズ１３２、被検眼６との相対位置関係が調整された状態である。

　術具被検眼内の状況での反転処理に関する設定情報は、反転処理はありとなっている。この設定情報に基づいて、制御部２４により、倒立像補正用インバータ１４は反転処理を実行するように制御される。

　術具被検眼内の状況での照明に関する設定情報は、眼内照明あり、眼外照明なしとなっている。この設定情報に基づいて、制御部２４により、顕微鏡照明光源１６１からの照明光の照射はオフ、眼内用照明器１９からの照明光の照射はオンに制御される。

　このように、状況に応じて予め設定された設定情報に基づいて、焦点位置、反転処理の有無、照明の有無が自動的に設定されるので、ユーザは顕微鏡１０の設定に手を煩わされない。

　尚、焦点位置について、対物レンズ１５の物体側主点からトロッカ５０（前置レンズ１３２）までの距離が自動的にｄ２ｍｍ（ｄ１ｍｍ）に設定された後、ユーザにより適宜、焦点位置の細かな調整を行うことができ、ユーザにとってより適した術野とすることができる。このような場合においても、焦点位置が自動的に標準的な位置に予め設定されているので、最初から手動でユーザが設定を行う場合と比較して、設定に費やされる時間を大幅に短縮することができる。
　また、ユーザによる細かな調整により新たに設定された再設定値がメモリ２６に記録されてもよい。

　［制御装置の動作］
　図９は、制御装置２０の動作を示すフローチャートである。

　制御部２４は、前置レンズ１３２が観察光路上に配置されると、メモリ２６から、図７に示す術具挿入位置設定の状況に紐づけられている予め設定されている設定情報を読み込む。設定情報は、焦点位置に係る設定値、反転処理の有無、照明の有無である。次に、制御部２４は、読み込んだ設定情報に基づいて生成した制御信号を顕微鏡１０へ出力する。

　顕微鏡１０では、制御装置２０から出力された制御信号に基づき、伝送光学系３０の焦点位置がトロッカ５０となるように制御される。更に、反転処理はなしとなるように倒立像補正用インバータ１４が制御される。更に、眼外照明ありとなるように眼内用照明光源１９１及び顕微鏡照明光源１６１からの照明光の出力が制御される。

　次に、図９に示すように、まず状況判定１の処理が行われる（Ｓｔ１）。図１０は、状況判定１に関するフローチャートである。

　図１０に示すように、画像取得部２１は、顕微鏡１０の撮像素子１８１により撮影された撮像画像を取得する（Ｓｔ１１）。
　次に、術具検出部２２は、取得した撮像画像を用いて画像内の術具Ｔを検出する（Ｓｔ１２）。術具検出部２２により、術具Ｔの存在が検出されると（Ｙｅｓ）、Ｓｔ１３に進む。術具検出部２２により、術具Ｔの存在が検出されないと（Ｎｏ）、Ｓｔ１６に進む。

　Ｓｔ１６では、判定部２３は、術具検出部２２による術具Ｔなしの検出結果に基づき、術具Ｔなしの状況であると判定する。

　Ｓｔ１３では、術具検出部２２は、術具Ｔの先端位置を検出し、術具Ｔの先端が被検眼６の外に位置するか否かを検出する。

　判定部２３は、術具Ｔの先端が被検眼６の外側に位置するという検出結果の場合（ＹＥＳ）、術具Ｔの挿入位置設定の状況であると判定する（Ｓｔ１４）。
　尚、術具Ｔの抜去後の状況でも術具Ｔの先端が被検眼６の外側に位置することになるが、例えば、直前で判定された状況が術具被検眼内の状況でない場合、挿入位置設定の状況であると判定することができる。一方、直前で判定された状況が術具被検眼内の状況である場合、抜去後であると判定することができる。この場合、判定部２３によって判定された状況は時系列でメモリ２６に記録され、この記録情報を用いて直前で判定された状況を把握することができる。

　判定部２３は、術具Ｔの先端が被検眼６の外側に位置しないという検出結果の場合（ＮＯ）、被検眼６に術具Ｔが挿入されている状況であると判定する（Ｓｔ１５）。
　以上のように、状況判定１（Ｓｔ１）が行われ、次のＳｔ２へ進む。

　図９に戻って、Ｓｔ２では、判定部２３は、判定した状況に基づいて、術具Ｔが被検眼６の内部に挿入されている状況であるか否かを判定する。術具Ｔが挿入されている状況であると判定すると（ＹＥＳ）、Ｓｔ３へ進む。術具Ｔが挿入されている状況ではないと判定すると（ＮＯ）、Ｓｔ５へ進む。

　Ｓｔ３では、制御部２４は、メモリ２６から、図７に示す術具Ｔが挿入されている状況に紐づけられている予め設定されている設定情報を読み込む。設定情報は、焦点位置に係る設定値、反転処理の有無、照明の有無である。次に、制御部２４は、読み込んだ設定情報に基づいて生成した制御信号を顕微鏡１０へ出力する。
　顕微鏡１０では、制御装置２０から出力された制御信号に基づき、伝送光学系３０の焦点位置が前置レンズ１３２内となるように制御される。更に、反転処理はありとなるように倒立像補正用インバータ１４が制御される。更に、眼内照明ありとなるように眼内用照明光源１９１及び顕微鏡照明光源１６１からの照明光の出力が制御される。

　次に、判定部２３は、手術終了か否かを判定する（Ｓｔ５）。
　手術終了の判定は、例えば、ユーザによるフットスイッチ等の入力装置４１からの入力操作信号を制御装置２０がうけることにより行われる。
　手術終了であると判定すると（ＹＥＳ）、一連の処理が終了する。手術終了でないと判定すると（ＮＯ）、Ｓｔ１に戻って処理が繰り返される。

　以上の説明では、焦点位置に関する設定情報であるｄ１ｍｍやｄ２ｍｍといった設定値は、予め設定された一般的な値からなるデフォルト値であるとしたが、これに限定されない。例えば、ユーザが設定した設定値であってもよいし、ユーザにより細かな調整がされ再設定されたメモリ２６に記録されている再設定値を使うようにしてもよい。

　後述する第２の実施形態では、焦点位置、反転処理、照明に加え、倍率（画角）、被写界深度についても、状況毎に予め設定した設定値（設定情報）に基づいて制御する例をあげる。第２の実施形態においても、倍率（画角）、被写界深度の設定値は、予め設定された一般的な値からなるデフォルト値であるとする例をあげる。しかし、焦点位置と同様に、ユーザが設定した設定値であってもよいし、ユーザにより細かな調整がされ再設定されたメモリ２６に記録されている再設定値を使うようにしてもよい。

　また、設定情報を、撮像素子１８１で取得された撮像画像に基づいて設定してもよい。具体的な例では、撮像画像から前置レンズ１３２の領域を抽出し、その前置レンズ１３２の領域が、ＸＹ座標における面積比率で撮像画像のＸ％（Ｘは予め設定された数値又はユーザによって設定された数値）になるように倍率（画角）を設定する、撮像画像上でトロッカや結膜血管を検出し、そこにピークがあうように焦点を合わせるように焦点位置を設定する、等がある。

　また、図７に記載した、焦点位置、反転処理、照明、倍率（画角）、被写界深度といった設定項目以外に、照明強度や、表示画像の画像強調の度合い等も状況毎に設定してもよい。これらの設定値は、焦点、倍率（画角）、被写界深度と同様に、一般的な値からなるデフォルト値としてもよいし、ユーザが設定した設定値であってもよいし、ユーザにより細かな調整がされ再設定されたメモリ２６に記録されている再設定値を使うようにしてもよい。

　更に、他の設定項目として、術具Ｔの駆動を加え、術具Ｔの駆動のオン、オフを状況毎に設定してもよい。例えば、術具Ｔとして硝子体カッターを用いる場合、被検眼６内への硝子体カッターの挿入途中や抜去中に硝子体カッターが回転しないように、硝子体カッターの挿入途中の状況及び抜去中の状況では、硝子体カッターの回転駆動をロックする、という設定情報とすることができる。これにより、処置中以外に術具Ｔが不要に駆動することなく、手術の安全性を高めることができる。

　また、上述では、撮像素子で取得された撮像画像を用いた術具検出結果に基づいて顕微鏡の設定情報の変更を自動的に行う例をあげたが、これに限定されない。

　例えば、制御部２４は、ユーザのフットスイッチ、操作スイッチ、音声による操作等の入力操作に基づいて状況を検出し、検出した状況に応じて、状況毎に予め設定されている設定情報が顕微鏡に反映されるように制御信号を顕微鏡１０に対して出力してもよい。例えば、フットスイッチの操作により、術具挿入位置設定の状況に対応する制御と術具被検眼内の状況に対応する制御の２つを切り替えるようにしてもよい。

　このように、術具を検出することなく、ユーザの入力操作により状況が検出され、検出された状況に応じた、状況毎に予め設定されている設定情報基づいて顕微鏡１０が制御されてもよい。
　尚、この構成では、状況の検出がユーザの入力操作によって行われるので、接眼観察によって観察や手術を行う顕微鏡システムでは、表示装置や撮像素子は必ずしも必要ではない。

　更に、他の例としては次のようなものがある。
　上述では焦点位置、反転処理及び照明が、術具検出結果に基づいて自動的に変更される例をあげたが、次のように構成してもよい。すなわち、ユーザにより照明のオンオフの切り替えが行われるようにし、照明のオンオフの切り替えによって状況が判定され、判定された状況に応じた、状況毎に予め設定された焦点位置及び反転処理の有無が自動的に行われるように構成してもよい。

　より具体的には、ユーザが眼外照明をオンからオフに変更し、眼内照明をオフからオンに変更したことが検出された場合、判定部２３により術具Ｔが眼内に位置している状況と判定される。そして、制御部２４により、状況毎に予め設定された設定情報に基づいて、対物レンズ１５の物体側主点から前置レンズ１３２までの距離がｄ１ｍｍ、反転処理あり、となるように顕微鏡１０を制御する制御信号が生成され、顕微鏡１０へ出力される。

　このように、術具を検出することなく、ユーザによる照明の切り替えに基づいて顕微鏡の設定情報の変更が行われても良い。
　尚、この構成では、ユーザによる照明操作によって状況が判定され、その判定結果に応じて顕微鏡の焦点位置、反転処理の有無が自動的に制御されるので、接眼観察によって観察や手術を行う顕微鏡システムでは、表示装置や撮像素子は必ずしも必要ではない。

　また、焦点、倍率（画角）、被写界深度、照明強度、表示画像の画像強調の度合い等は、状況毎に予め設定された設定値（設定情報）をユーザにより微調整できるようにしてもよい。これにより、ユーザにとってより適した表示画像を得ることができる。

　この場合、ユーザにより調整が行われ再設定値が設定された場合は、必ず、その変更された再設定値が反映されるように構成し、術具検出結果を用いた設定情報の変更は毎回必ずしも反映されないようにしてもよい。これにより、ユーザによって細かな調整が行われ再設定された設定値が上書きされず、顕微鏡の設定が安定した状態で診察や手術を行うことができる。

　例えば、術具が被検眼内に位置している状況という判定後に、術具が被検眼内に位置していない状況という判定がなされた後でないと、術具検出結果を用いた設定情報の変更は反映されないようにする。
　これにより、処置中にユーザによる調整以外で顕微鏡の制御に係る設定値が不必要に変更することがない。
　また、他の例としては、ユーザによる設定が反映されてから一定時間が経過した後でないと術具検出結果による設定情報の反映はされないようにする。
　これにより、ユーザが細かな調整を行った後に設定値が不必要に頻繁に変更することがない。

　以上のように、本実施形態の顕微鏡システムは顕微鏡の設定作業を補助することができ、ユーザは顕微鏡の設定に手を煩わされることなく、適切な表示画像で被検眼を観察することができる。

　（第２の実施形態）
　第１の実施形態のフローチャートを用いた制御装置の動作の説明では、術具Ｔの挿入位置を設定している状況と、術具被検眼内の状況とを判定する例をあげて説明した。

　本実施形態では、術具被検眼内の状況を、更に、処置中の状況と術具挿入途中の状況と術具抜去中の状況の３つの状況に分けて判定する場合の制御装置の動作について説明する。

　また、本実施形態では、第１の実施形態で説明した焦点位置、反転処理、照明の制御に加え、状況毎に顕微鏡１０における画角、被写界深度も制御する例をあげる。
　また、本実施形態では、ユーザによる設定値の細かな調整が行われ、ユーザにより調整され再設定された再設定値が記録される例をあげて説明する。

　以下、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、焦点位置、反転処理、照明の設定情報は、第１の実施形態と同様のため、説明を省略する。

　術具被検眼内の状況を、処置中の状況と、術具挿入途中の状況と、術具抜去中の状況の３つの状況に分けて判定する場合、判定部２３は、術具検出部２２により経時的に取得された撮像画像を用いて検出された術具Ｔの先端の軌跡情報を用いて３つの状況を判別する。

　より具体的には、判定部２３は、術具検出部２２により、撮像画像において術具Ｔの先端が前置レンズ１３２の内部に存在することが検出され、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端の動きが連続的に外側から内側へ向かう動きであることが検出された場合、術具挿入途中の状況であると判定する。

　判定部２３は、術具検出部２２により、撮像画像において術具Ｔの先端が前置レンズ１３２の内部に存在することが検出され、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端の動きが連続的に内側から外側へ向かう動きであると検出された場合、術具抜去中の状況であると判定する。

　判定部２３は、術具検出部２２により、撮像画像において術具Ｔの先端が前置レンズ１３２の内部に存在することが検出され、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端の動きが連続的に内側から外側へ向かう動きではなく、かつ、連続的に外側から内側へ向かう動きではないことが検出された場合、被検眼６の処置が行われている処置中の状況であると判定する。

　また、判定部２３は、判定した状況と、その直前に判定した状況とを比較して、状況が変化しているか否かを判定する。

　制御部２４は、判定部２３により状況が変化していると判定された場合、新たに判定された状況に紐づけられる設定情報をメモリ２６から読み込む。設定情報は、焦点位置に係る設定値、反転処理の有無、照明の有無、倍率（画角）の設定値、被写界深度の設定値である。

　制御部２４は、読み込んだ設定情報に基づいた制御信号を顕微鏡１０へ出力する。
　顕微鏡１０では、制御装置２０から出力された制御信号に基づき、伝送光学系３０の焦点位置、反転処理、照明、倍率（画角）、被写界深度が制御される。

　図７に示すように、術具挿入位置設定の状況及び術具挿入途中の状況での倍率（画角）に関する設定値（設定情報）は、広い画角となるように、倍率ａ倍となっている。術具挿入位置設定の状況及び術具挿入途中の状況では、撮像画像及び表示画像上、前置レンズ１３２の領域に加えてトロッカ５０が配置される前置レンズ１３２の外側の領域も観察できる広い画角となることが好ましい。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、倍率a倍となるように観察光学系１７の変倍レンズ系１７２は制御される。倍率ａ倍は予め設定された設定値であり、一般的な値から定まるデフォルト値である。

　術具挿入位置設定の状況及び術具挿入途中の状況での被写界深度に関する設定値（設定情報）は、被写界深度が深くなる値となっている。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、フォーカシング装置１７１及び可変絞り１７３が制御される。

　図７に示すように、処置中の状況での倍率（画角）に関する設定値（設定情報）は、狭い画角となるように、倍率ｂ倍となっている。処置中では、術野が位置する前置レンズ１３２内の領域を観察する狭い画角となることが好ましい。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、倍率ｂ倍となるように観察光学系１７の変倍レンズ系１７２は制御される。倍率ｂ倍は予め設定された設定値であり、一般的な値から定まるデフォルト値である。倍率ｂ倍は、倍率ａ倍よりも高い倍率である。

　処置中の状況での被写界深度に関する設定情報は、ユーザによる設定が可能となっている。ユーザによる設定に基づいて、制御部２４により、フォーカシング装置１７１及び可変絞り１７３が制御される。
　尚、一般的に、解像度や明るさが重視される処置中の状況では被写界深度は浅く設定される。従って、処置中の状況での被写界深度に関する設定値（設定情報）が、被写界深度が浅くなる値となるように予め設定されていてもよい。そして、予め設定された設定値からユーザが任意に細かな調整を行うようにしてもよい。

　図７に示すように、術具抜去中の状況での倍率（画角）に関する設定情報は、広い画角となるように、倍率ａ倍となっている。術具抜去中では、安全な作業のため、眼底全体からトロッカ５０まで観察できるように、撮像画像及び表示画像上、前置レンズ１３２内の領域に加えてトロッカ５０が配置される前置レンズ１３２の外側の領域も観察できる広い画角となることが好ましい。
　この設定情報に基づいて、制御部２４により、倍率ａ倍となるように観察光学系１７の変倍レンズ系１７２は制御される。

　更に、術具抜去中の状況での被写界深度に関する設定値（設定情報）は、被写界深度が深くなる値となっている。この設定情報に基づいて、制御部２４により、フォーカシング装置１７１及び可変絞り１７３が制御される。

　次に、制御装置２０の動作について説明する。
　図１１は、挿入状況を、処置中の状況と術具挿入途中の状況と術具抜去中の状況の３つの状況に分けて判定し、また、ユーザによる細かな調整による設定値の変更が記録される場合の制御装置２０の動作を示すフローチャートである。

　まず、制御部２４は、前置レンズ１３２が観察光路上に配置されると、メモリ２６から、図７に示す術具挿入位置設定の状況に紐づけられている予め設定されている設定情報を読み込む。設定情報は、焦点位置に係る設定値、反転処理の有無、照明の有無、倍率（画角）、被写界深度である。次に、制御部２４は、読み込んだ設定情報に基づいて生成した制御信号を顕微鏡１０へ出力する。

　顕微鏡１０では、制御装置２０から出力された制御信号に基づき、伝送光学系３０の焦点位置がトロッカ５０となるように制御される。更に、反転処理はなしとなるように倒立像補正用インバータ１４が制御される。更に、眼外照明ありとなるように眼内用照明光源１９１及び顕微鏡照明光源１６１からの照明光の出力が制御され、倍率がａ倍となるように制御され、被写界深度が深くなるように制御される。

　次に、図１１に示すように、まず状況判定２の処理が行われる（Ｓｔ２１）。図１２は、状況判定２に関するフローチャートであり、第１の実施形態で説明した状況判定１の処理と同じステップには同様のステップ名を付し、説明を省略する。図１２に示すように、状況判定２では、術具が被検眼内に位置する状況を、更に、挿入中の状況、処置中の状況、抜去中の状況の３つの状況にわけて判別している。

　図１２に示すように、Ｓｔ１５で術具が被検眼６内に位置する状況と判定されると、Ｓｔ１５１に進む。

　Ｓｔ１５１では、術具検出部２２により、撮像画像上、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端が内側から外側に向かって連続的に移動しているか否かが検出される。
　術具Ｔの先端が内側から外側に向かって移動していることが検出されると（ＹＥＳ）、判定部２３は抜去中の状況であると判定する（Ｓｔ１５２）。
　術具Ｔの先端が内側から外側に向かって移動していないことが検出されると（ＮＯ）、Ｓｔ１５３に進む。

　Ｓｔ１５３では、術具検出部２２により、撮像画像上、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動しているか否かが検出される。
　術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動していることが検出されると（ＹＥＳ）、判定部２３は挿入途中の状況であると判定する（Ｓｔ１５４）。
　術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動していないことが検出されると（ＮＯ）、判定部２３は処置中の状況であると判定する（Ｓｔ１５５）。
　以上のように、状況判定２（Ｓｔ２１）が行われ、次のＳｔ２２へすすむ。

　Ｓｔ２２では、判定部２３は、判定した状況が、直前の状況と変化しているか否かを判定する。

　Ｓｔ２２で、判定部２３により状況が変化していないと判定されると（ＮＯ）、制御部２４は、現時点における、焦点位置に係る設定値、反転処理の有無、照明の有無、倍率の設定値、被写界深度に係る設定値といった設定情報を取得する（Ｓｔ２６）。
　例えば、ユーザの細かな調整により焦点位置、倍率、被写界深度それぞれの設定値が変更され、デフォルト値として予め記録されていた設定値と現時点での設定値が異なる場合がある。Ｓｔ２６により、ユーザにより調整され設定された再設定値（再設定情報）が取得される。

　制御部２４は、取得された再設定値に変更されるようにこれまで再設定され記録された記録設定値を更新する（Ｓｔ２７）。

　Ｓｔ２２で、判定部２３により状況が変化していると判定されると（ＹＥＳ）、制御部２４は、新しく判定した状況に対応する設定情報（新設定値）を読みこむ（Ｓｔ２３）。ここで、以前にユーザにより細かに調整されて設定された再設定値が更新されて記録されている場合、その更新されて記憶された記録設定値が新設定値として、予め設定されている設定値（デフォルト値）よりも優先的に読み込まれる。

　制御部２４は、読み込んだ新設定値（新設定情報）に基づいて制御信号を生成し、顕微鏡１０へ出力する（Ｓｔ２４）。
　顕微鏡１０では、制御装置２０から出力された制御信号に基づき、焦点位置、反転処理、照明、倍率（画角）、被写界深度が制御される。

　次に、手術終了か否かが判定される（Ｓｔ２５）。
　手術終了であると判定されると（ＹＥＳ）、一連の処理が終了する。手術終了でないと判定されると（ＮＯ）、Ｓｔ２１に戻って処理が繰り返される。

　このように、顕微鏡のユーザが調整した再設定情報を記録するメモリ２６を設け、制御部２４が、判定された状況に応じて、予め設定された設定情報よりも優先的に再設定情報を用いて顕微鏡１０を制御することで、顕微鏡１０の設定に係る作業効率が向上する。
　すなわち、ユーザによる調整が行われた再設定値が更新して記録されることにより、それ以降の同様の状況下で更新された再設定値を用いて顕微鏡１０を設定することができ、再度ユーザが細かな調整を行う必要がなく、作業効率が向上する。

　例えば、１つの同じ手術中に、術具が再挿入されて処置される場合がある。一度目の術具挿入時の処置時に、ユーザにより焦点位置等の微調整が行われ、その微調整が反映された処置時の最終状態の設定値が記録されたとする。二度目以降の術具挿入時では、その記録されていた設定値を用いて顕微鏡１０を制御することができ、再度ユーザが微調整を行う手間を省くことができる。

　尚、状況の変化による設定情報の切り替えをフットスイッチ等のユーザの入力操作から行う場合、切り替えに用いるスイッチと同一のスイッチを操作することによりユーザによる微調整が反映された再設定値に設定されるように構成してもよい。また、切り替えに用いるスイッチとは別にメモリ用のスイッチを設けてもよい。

　また、次回の別の手術において、ユーザは、前回の手術に用いたユーザの微調整が反映された再設定値を使うようにしてもよいし、デフォルト値を使うようにしてもよいし、ユーザが新たに設定した設定値を使うようにしてもよく、ユーザにより適宜選択可能としてもよい。

　以上のように、術具被検眼内の状況を、更に、処置中の状況と術具挿入途中の状況と術具抜去中の状況の３つの状況に分けて判定し、各状況に応じて、焦点位置、反転処理、照明の制御に加え、倍率（画角）、被写界深度を制御してもよい。
　また、ユーザによる細かな調整が反映された再設定値が記録され、この更新された再設定値を使って制御が行われるようにしてもよい。

　（第３の実施形態）
　上述の実施形態において、反転処理は、倒立像補正用インバータ１４を用いて行う例をあげたが、これに限定されない。例えば、撮像素子１８１で取得された撮像画像を画像処理することによって反転処理を行ってもよく、図１３を用いて説明する。

　図１３（Ａ）は、前置レンズ１３２を介して観察した被検眼の撮像画像を示す模式図であり、倒立像補正用インバータ１４による反転処理は行われていない。
　図１３（Ｂ）は、画像処理によって反転処理が行われた表示画像を示す模式図である。

　図１３（Ａ）に示すように、撮像画像Ｇにおいて、前置レンズ１３２が被検眼６の前に配置されることにより、前置レンズ１３２の周縁Ｓより内側の領域は像が反転する反転領域Ｒ１となる。反転領域Ｒ１は、前置レンズ１３２により像が結像している領域である。図１３において、像が反転しない領域を非反転領域Ｒ２として示す。

　撮像画像における反転領域Ｒ１の検出は、制御装置２０が備える図示しない反転領域検出部が行う。

　制御装置２０の制御部２４は、上述の実施形態で説明した顕微鏡１０を制御する制御信号を生成するのに加え、反転処理ありの設定情報となっている状況の場合、反転領域検出部に反転領域の検出を行わせ、画像処理部２５に、撮像画像の反転処理を行わせる。

　反転領域Ｒ１の検出は物体認識を利用して検出することができる。また、前置レンズ１３２の外側は強膜に相当する領域（白目６３）である一方、前置レンズ１３２の内側は虹彩及び瞳孔のように白目とは色やテクスチャの様子が異なる領域（黒目）であることを利用して反転領域Ｒ１を検出することもできる。

　また、撮像画像において前置レンズ１３２の周縁Ｓには明確なエッジが存在するため、エッジ検出処理を行い、検出されたエッジの内側の領域を反転領域Ｒ１として検出することも可能である。
　以上の検出方法は１つの撮像画像から反転領域Ｒ１を検出するものである。

　また、顕微鏡１０に左右それぞれに撮像素子１８１を搭載する場合、左眼用と右眼用の両方の撮像画像を得ることができる。この二つの撮像画像の視差情報から奥行情報を抽出し、前置レンズ１３２は眼の手前にあることを利用して反転領域Ｒ１を検出することもできる。

　また、複数の撮像画像を利用して反転領域Ｒ１を検出することもできる。具体的には、前置レンズ１３２が装着されていない時の撮像画像を保持しておき、その撮像画像と前置レンズ１３２が含まれる撮像画像を比較し、差分が大きい領域を反転領域Ｒ１として検出してもよい。

　検出された反転領域Ｒ１の範囲は画像処理部２５に供給される。

　画像処理部２５は、設定情報が反転処理ありの場合、撮像素子１８１から出力された撮像画像に含まれる反転領域Ｒ１を、反転領域Ｒ１の中心を中心点として点対称となるように反転させる。さらに、画像処理部２５は、反転させた反転領域Ｒ１の外周と非反転領域Ｒ２の内周を一致させることによって反転領域Ｒ１と非反転領域Ｒ２とを合成する。

　これにより、画像処理部２５は、図１３（Ｂ）に示すように、反転が解消された表示画像を生成することができる。画像処理部２５は、生成した表示画像を表示装置４０に出力し、表示装置４０に表示させる。

　以上のように、画像処理により反転処理を行って、表示画像を生成してもよく、ユーザは表示装置４０に表示される表示画像をみながら、術具Ｔの挿入や抜去、被検眼６の処置を行うことができる。

　（第４の実施形態）
　第４の実施形態に係る眼科用顕微鏡システム（以下、顕微鏡システムと称する。）４００について説明する。ここでは、前置レンズとして広角観察レンズを用いる網膜硝子体手術を例にあげて説明する。

　本実施形態の顕微鏡システム４００は、撮像素子で撮影された画像を表示装置で見ながら手術を行うＨＵＳシステムである。上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。尚、本実施形態では、接眼レンズユニットを設けず、表示装置により被検眼を観察する構成の顕微鏡としたが、第１の実施形態のように接眼レンズユニットを設け、接眼観察と表示装置による観察の双方ができるように構成してもよい。

　［眼科用顕微鏡システムの構成］
　図１４は本実施形態に係る顕微鏡システム４００の構成を示す模式図である。
　図１４に示すように、顕微鏡システム４００は、眼科用顕微鏡（以下、顕微鏡と称する）４１０と、画像処理装置４２０と、表示装置４０と、入力装置４１を備える。

　詳細については後述するが、顕微鏡４１０は、前置レンズ１３２が前に配置された被検眼６を、前置レンズ１３２に焦点をあわせて撮影する第１の撮像素子としての眼内観察用撮像素子４１８１と、被検眼６の前置レンズ１３２が配置されない領域に焦点をあわせて撮影する第２の撮像素子としての眼外観察用撮像素子４１８２とを備える。

　表示装置４０には、眼内観察用撮像素子４１８１により取得される第１の撮像画像と眼外観察用撮像素子４１８２により取得される第２の撮像画像を用いて生成された表示画像が表示される。
　この表示画像は、第１の撮像画像の中で前置レンズ１３２が位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、第２の撮像画像の中で前置レンズ１３２が位置する領域以外の領域からなる第２の画像とが合成されて生成される。
　以下、詳細について説明する。

　顕微鏡４１０は、眼科分野における診察や手術において被検眼６の拡大像を顕微鏡システム４００のユーザ（顕微鏡システム４００を用いて被検眼の診察や手術を行う医師や補助者等）が観察するために使用される。

　図１４に示すように、顕微鏡４１０は、顕微鏡本体４１２と、機能拡張ユニットとしての非接触型広角観察ユニット１３と、眼内用照明器１９と、顕微鏡照明光源１６１と、眼外用照明器４１１とを備える。顕微鏡４１０の詳細については後述する。

　画像処理装置４２０は、顕微鏡４１０にマウントされている後述する眼内観察用撮像素子４１８１及び眼外観察用撮像素子４１８２による撮像画像を画像処理し、表示装置４０に表示される表示画像を生成する。画像処理装置４２０の詳細については後述する。

　表示装置４０は、画像処理装置４２０で生成された表示画像を表示する。

　入力装置４１は、顕微鏡システム４００に対する入力インターフェースであり、第１の実施形態と同様である。

　［顕微鏡の構成］
　次に、顕微鏡４１０について説明する。
　図１５は顕微鏡システム４００のブロック図である。
　図１５に示すように、顕微鏡４１０は、非接触型広角観察ユニット１３と、顕微鏡照明光学系１６と、観察光学系４１７と、撮影系４１８と、眼内用照明器１９と、眼外用照明器４１１を備える。

　顕微鏡本体４１２は、顕微鏡照明光学系１６の一部と、観察光学系４１７と、撮影系４１８を収容する。

　非接触型広角観察ユニット１３、顕微鏡照明光学系１６、眼内用照明器１９の構成は第１の実施形態と同様である。

　図１６は、顕微鏡システム４００を用いた眼の手術の様子を説明するための模式図である。図１６において、リダクションレンズ１３１の図示を省略している。
　図１４及び図１６に示すように、眼外用照明器４１１は、顕微鏡本体４１２の外部に設けられ、被検眼６の外側から被検眼６を照明するための照明光を発するものである。眼外用照明器４１１は、例えば、非接触型広角観察ユニット１３に設けられる。

　図１４に示すように、眼外用照明器４１１は、眼外用照明光源４１１１と光ファイバ４１１２とを有する。
　眼外用照明光源４１１１は照明光（眼外用照明光）を発する。光ファイバ４１１２の一端は眼外用照明光源４１１１に接続され、他端は、図１６に示すように、前置レンズ１３２の側部に位置するように配置される。

　図１６に示すように、被検眼６の前に前置レンズ１３２を配置したときに、顕微鏡照明光学系１６からの照明光は前置レンズ１３２を介して被検眼６を照明する。これに対し、眼外用照明器４１１からの照明光は前置レンズ１３２を介さずに被検眼６を照明する。

　眼外用照明光学系としての眼外用照明器４１１及び顕微鏡照明光学系１６は、いずれも被検眼６を外側から照明する眼外用照明光を出力する。しかしながら、眼外用照明器４１１からの照明光は前置レンズ１３２を介さずに被検眼６を照明するので、前置レンズ１３２で反射することがない。

　顕微鏡照明光源１６１からの照明光の出力の有無、眼内用照明光源１９１からの照明光の出力の有無、及び、眼外用照明光源４１１１からの照明光の出力の有無は、ユーザの入力操作により制御されてもよい。或いは、上述の実施形態と同様に撮像画像の術具検出結果を用いて判定された状況に応じて予め設定された設定情報に基づいて制御されてもよい。

　観察光学系４１７は、顕微鏡照明光学系１６、眼内用照明器１９、又は、眼外用照明器４１１により照明されている被検眼６を観察するためのものである。

　観察光学系４１７は、第１の観察光学系としての眼内観察光学系４１７１と、第２の観察光学系としての眼外観察光学系４１７２とを有する。
　眼内観察光学系４１７１は眼内観察用撮像素子４１８１に対応して観察光路が設けられ、眼外観察光学系４１７２は眼外観察用撮像素子４１８２に対応して観察光路が設けられる。

　非接触型広角観察ユニット１３と眼内観察光学系４１７１（眼外観察光学系４１７２）とは、被検眼６の像を眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）に伝送する第１の光学系（第２の光学系）としての眼内用伝送光学系４３１（眼外用伝送光学系４３２）を構成する。
　眼内用伝送光学系４３１（眼外用伝送光学系４３２）は、被検眼６からの戻り光（被検眼の像）を眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）に結像する光学系である。

　詳細には、眼内用伝送光学系４３１は、前置レンズ１３２、リダクションレンズ１３１及び眼内観察光学系４１７１から構成される。
　眼外用伝送光学系４３２は、リダクションレンズ１３１及び眼外観察光学系４１７２から構成される。

　眼内観察光学系４１７１と眼外観察光学系４１７２は、それぞれ、ユーザの左眼用の観察光学系と右眼用の観察光学系に分かれており、それぞれに観察光路を有している。特に右眼用、左眼用と区別する必要がない場合は眼内観察光学系４１７１、眼外観察光学系４１７２と称して説明する。

　眼内観察光学系４１７１（眼外観察光学系４１７２）は、対物レンズ４１５１（４１５２）と、フォーカシング装置４１７１１（４１７２１）と、複数のズームレンズを含む変倍レンズ系４１７１２（４１７２２）と、結像レンズ（図示せず）と、可変絞り４１７１３（４１７２３）と、結像レンズ（図示せず）を有する。

　フォーカシング装置４１７１１（４１７２１）により、眼内観察光学系４１７１（眼外観察光学系４１７２）を上下動させることができる。これにより、対物レンズ４１５１（４１５２）と患者の被検眼６との間の動作間隔を調整することができ、顕微鏡４１０は被検眼６の診察対象領域にフォーカシングされる。

　尚、本実施形態において、フォーカシング装置４１７１１とフォーカシング装置４１７１２とはそれぞれ独立して制御可能に構成される。伝送光学系の焦点位置、倍率、被写界深度は、眼内用伝送光学系４３１と眼外用伝送光学系４３２とで個別に制御される。

　本実施形態においては、眼内観察光学系４１７１のフォーカシング装置４１７１１により、被検眼６の前に前置レンズ１３２が配置された状態で、前置レンズ１３２が位置する領域に焦点を合わせるように、対物レンズ４１５１の物体側主点から前置レンズ１３２までの距離Ｄ１が調整される。

　このように、眼内用伝送光学系４３１の焦点位置は、前置レンズ１３２が位置する領域に位置するように設定される。
　眼内用伝送光学系４３１の焦点位置が、前置レンズ１３２が位置する領域に位置する状態は、次のような状態である。すなわち、前置レンズ１３２の後ろ側焦点の位置と対物レンズ４１５１の前側焦点の位置とが一致し、かつ、眼底６７にピントがあうように対物レンズ４１５１、前置レンズ１３２、被検眼６との相対位置関係が調整された状態である。

　また、眼外観察光学系４１７２のフォーカシング装置４１７２１により、被検眼６の前に前置レンズ１３２が配置された状態で、前置レンズ１３２の外側に位置するトロッカ５０に焦点を合わせるように、対物レンズ４１５２の物体側主点から被検眼６に配置されるトロッカ５０までの距離Ｄ２が調整される。尚、トロッカ５０を用いない場合は、対物レンズ４１５２の物体側主点から被検眼６の表面までの距離をＤ２とする。

　このように、眼外用伝送光学系４３２の焦点位置は、前置レンズ１３２が位置する領域よりも外側の領域に、より詳細には、トロッカ５０に、位置するように設定される。眼外用伝送光学系４３２の焦点位置がトロッカ５０に位置する状態とは、対物レンズ４１５２の前側焦点位置がトロッカ５０に位置するように設定された状態である。

　変倍レンズ系４１７１２（４１７２２）の複数のズームレンズは、観察光学系の光軸に沿って移動可能となっている。複数のズームレンズの移動により、被検眼６を撮影する際の拡大倍率が変更される。

　眼内用伝送光学系４３１及び眼外用伝送光学系４３２の被写界深度は、レンズの焦点距離、絞り値、撮影距離に依存する。したがって、フォーカシング装置４１７１１（４１７２１）及び可変絞り４１７１３（４１７２３）を制御することにより被写界深度が変更される。

　被検眼６で反射、散乱し、対物レンズ４１５１（４１５２）に入射した戻り光は、変倍レンズ系４１７１２（４１７２２）で倍率が制御され、結像レンズ、可変絞り４１７１３(４１７２３)を透過し、結像レンズに入射し、後述する撮影系４１８の眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）に入射する。

　撮影系４１８は、眼内観察用撮像素子４１８１と眼外観察用撮像素子４１８２を有する。
　眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）は、左右双方の眼内観察光学系４１７１（眼外観察光学系４１７２）に対応してあってもよいし、左右のいずれか一方の眼内観察光学系４１７１（眼外観察光学系４１７２）に対応してあってもよい。本実施形態では、眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）は左右双方に対応してあり、図１６に示す例では、左右それぞれの眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）を二つ図示している。このように、本実施形態では左右それぞれに撮像素子を設けているのでステレオ画像を得ることができる。

　眼内観察用撮像素子４１８１及び眼外観察用撮像素子４１８２は、顕微鏡４１０にマウントされる。眼内観察用撮像素子４１８１（眼外観察用撮像素子４１８２）には、眼内用伝送光学系４３１（眼外用伝送光学系４３２）を介して被検眼６の像が結像される。眼内観察用撮像素子４１８１及び眼外観察用撮像素子４１８２により撮影された撮像画像は、画像処理装置４２０へ出力される。

　図１６に示すように、眼内観察用撮像素子４１８１は、前置レンズ１３２を介した被検眼６を撮影するように配置される。

　眼内観察用撮像素子４１８１に対応する眼内用伝送光学系４３１の焦点位置が、被検眼６を正面側から見たときの前置レンズ１３２が位置する領域内となるように、対物レンズ４１５１の物体側主点と前置レンズ１３２との距離Ｄ１が調整される。眼内観察用撮像素子４１８１で撮影される第１の撮像画像は、被検眼６を正面側から見たときの前置レンズ１３２内に焦点があった画像となる。

　一方、図１６に示すように、眼外観察用撮像素子４１８２は、被検眼６の前に前置レンズ１３２を配置した状態で、前置レンズ１３２を介さずに被検眼６を撮影するように配置される。

　眼外観察用撮像素子４１８２に対応する眼外用伝送光学系４３２の焦点位置が、被検眼６を正面側から見たときに前置レンズ１３２が位置する領域の外側に位置するトロッカ５０となるように、対物レンズ４１５２の物体側主点とトロッカ５０との距離Ｄ２が調整される。眼外観察用撮像素子４１８２で取得される第２の撮像画像は前置レンズ１３２の外側の領域に焦点があった画像となる。

　以上のように、眼内観察用撮像素子４１８１と眼外観察用撮像素子４１８２を用いることにより、それぞれの撮像素子で焦点位置が異なった撮像画像を得ることができる。

　［画像処理装置の構成］
　次に、画像処理装置４２０について説明する。
　画像処理装置４２０は、顕微鏡４１０から取得した第１の撮像画像及び第２の撮像画像を基に表示画像を生成する。尚、本実施形態では、倒立像補正用インバータを用いずに、画像処理によって反転処理を行っている。

　図１５に示すように、画像処理装置４２０は、画像取得部４２１と、画像処理部４２２と、を有する。

　画像取得部４２１は、眼内観察用撮像素子４１８１で撮影された第１の撮像画像と、眼外観察用撮像素子４１８２で撮影された第２の撮像画像を取得する。

　画像処理部４２２は、第１の撮像画像の中で前置レンズ１３２が位置する反転領域（前置レンズ１３２により像が反転する領域）を抽出し、抽出した領域のみを反転処理し正像とした第１の画像を生成する。更に、第２の撮像画像の中で前置レンズ１３２が位置する領域以外の領域を抽出した第２の画像を生成する。そして、第１の画像と第２の画像とを合成して表示画像を生成する。生成された表示画像は表示装置４０に出力される。

　表示装置４０は表示画像を表示し、ユーザは表示された表示画像を見ながら被検眼６を観察することができる。
　第１の撮像画像の反転領域の反転処理は第３の実施形態と同様である。

　このように本実施形態では、合成されて生成される表示画像は、前置レンズ１３２が存在する領域と存在しない領域それぞれの焦点に合った画像となり、前置レンズ１３２内外を自然に観察することができる表示画像となる。従って、ユーザは、それぞれの領域を同時に適切な画像で観察することができる。

　また、本実施形態の顕微鏡システム４００では、前置レンズ１３２内外の領域を同じ撮像素子で取得する場合と比較して、術具Ｔの挿入位置を設定する状況から術具Ｔが被検眼６の内部に位置している状況へと変化するにあたって、焦点位置を変更するように顕微鏡を制御する必要がない。従って、ユーザは顕微鏡の設定に手を煩わされない。

　また、本実施形態においては、前置レンズ１３２の側部に眼外用照明器４１１を配置しているので、前置レンズ１３２を介さずに被検眼６に対して照明光を照射することができる。

　被検眼６の前に前置レンズ１３２を配置する場合、眼外用照明光として、顕微鏡照明光源１６１からの照明光ではなく、眼外用照明器４１１からの照明光を被検眼６に照射することにより、前置レンズ１３２での照明光の鏡面反射のない観察に適した表示画像を得ることができる。

　本実施形態においては、前置レンズ１３２の側部に眼外用照明器４１１を設けることにより前置レンズ１３２での鏡面反射を防止したが、これに限定されない。

　例えば、被検眼６を外側から照射する眼外用照明光として、眼外用照明器４１１は設けず、顕微鏡照明光学系１６からの照明光を用いるように構成する。そして、眼内観察用撮像素子４１８１と眼外観察用撮像素子４１８２による撮影を交互に行う。更に、前置レンズ１３２内に焦点をあわせて撮影する眼内観察用撮像素子４１８１での撮影時には、顕微鏡照明光学系１６からの照明光の照射をオフ（消灯）し、前置レンズ１３２外に焦点をあわせて撮影する眼外観察用撮像素子４１８２での撮影時には顕微鏡照明光学系１６からの照明光の照射をオン（点灯）するように、撮影時に顕微鏡照明光学系１６からの照明光を高速に点滅させる。尚、眼内用照明器１９からの照明光は、眼内観察用撮像素子４１８１での撮影時には照射をオンし、眼外観察用撮像素子４１８２での撮影時には照射をオフする。

　これにより、前置レンズ１３２内の撮影では顕微鏡照明光学系１６からの照明光の前置レンズ１３２での反射が生じず、前置レンズ１３２での照明光の鏡面反射のない観察に適した像を得ることができる。

　また、他の例としては、被検眼６を外側から照射する眼外用照明光として、眼外用照明器４１１は設けず、顕微鏡照明光学系１６からの照明光を用いるように構成する。そして、眼内用照明器１９から出力される第１の照明光は第１の波長を有し、顕微鏡照明光学系１６から出力される第２の照明光は第１の波長と異なる第２の波長を有するように構成する。更に、第１の撮像素子としての眼内観察用撮像素子４１８１は第１の波長の光を選択的に受光する撮像素子とし、第２の撮像素子としての眼外観察用撮像素子４１８２は第２の波長の光を選択的に受光する撮像素子とする。

　具体的な例として、眼内用照明器１９から出力される照明光（第１の照明光）が、近赤外光がカットされた照明光（第１の波長の光）となる眼内用照明器１９を用い、顕微鏡照明光学系１６から出力される照明光（第２の照明光）が近赤外光（第２の波長の光）となる顕微鏡照明光学系１６を用いる。更に、近赤外光がカットされた光（第１の波長の光）を選択的に受光する眼内観察用撮像素子４１８１とし、近赤外光（第２の波長の光）を選択的に受光する眼外観察用撮像素子４１８２とする。

　ここで、眼内用照明器１９及び顕微鏡照明光学系１６から同時に照明光が照射され、眼内観察用撮像素子４１８１及び眼外観察用撮像素子４１８２で同時に撮影されたとする。この場合、顕微鏡照明光学系１６からの照明光（近赤外光）が前置レンズ１３２で反射して眼内観察用撮像素子４１８１に入射しても、眼内観察用撮像素子４１８１では近赤外光がカットされた光が受光されることになるので、近赤外光は受光されない。従って、前置レンズ１３２での照明光の鏡面反射の影響のない撮像画像を得ることができ、観察に適した像を得ることができる。

　更に、他の例としては、被検眼６を外側から照射する眼外用照明光として、眼外用照明器４１１は設けず、顕微鏡照明光学系１６からの照明光を用いるように構成する。そして、顕微鏡照明光学系１６からの第２の照明光が特定の偏光状態（第２の偏光状態）となるように顕微鏡照明光学系１６を構成する。更に、眼内観察用撮像素子４１８１の前に、顕微鏡照明光学系１６からの第２の照明光の偏光状態（第２の偏光状態）と直交する第１の偏光状態の光のみを透過する光学素子としての偏光フィルタを設ける。

　ここで、眼内用照明器１９及び顕微鏡照明光学系１６から同時に照明光が照射され、眼内観察用撮像素子４１８１及び眼外観察用撮像素子４１８２で同時に撮影されたとする。この場合、顕微鏡照明光学系１６からの特定の偏光状態の照明光が前置レンズ１３２で反射した場合、その反射光は特定の偏光状態が維持されたものとなる。このため、この反射光は、眼内観察用撮像素子４１８１の前に設けられている偏光フィルタを透過することができず、眼内観察用撮像素子４１８１に入射されない。従って、前置レンズ１３２での照明光の鏡面反射の影響のない撮像画像を得ることができ、観察に適した像を得ることができる。

　一般的に、眼底観察には、前置レンズとして広角視野が得られる広角観察レンズを用いる。前置レンズを介した像は、前置レンズを介さない像と比較して小さくなる。このため、眼内観察用撮像素子４１８１で取得した第１の撮像画像を基に生成された第１の画像と、眼外観察用撮像素子４１８２で取得した第２の撮像画像を基に生成された第２の画像とを合成した画像では、前置レンズ内外で奥行き感が大きく異なる場合がある。

　これに対し、本実施形態の顕微鏡システム４００では、眼内観察用撮像素子４１８１と眼外観察用撮像素子４１８２とを設けているため、左眼用の眼外観察用撮像素子４１８２と右眼用の眼外観察用撮像素子４１８２との間の距離（基線長Ｌ２、図１６参照）を調整して撮像素子を配置することができる。基線長Ｌ２を変化させることにより、眼内観察用撮像素子４１８１で取得される像の大きさを調整することができる。

　具体的には基線長Ｌ２をより短くすることにより、前置レンズ内の像を大きくすることができ、前置レンズ内外の奥行き感の近い表示画像となるように調整することができる。

　また、本実施形態の顕微鏡システム４００では、眼内観察用撮像素子４１８１と眼外観察用撮像素子４１８２それぞれに対応して眼内観察光学系４１７１と眼外観察光学系４１７２とが設けられている。このため、眼内観察光学系４１７１を有する眼内用伝送光学系４３１と眼外観察光学系４１７２を有する眼外用伝送光学系４３２それぞれの光学系で別々に焦点位置を調整することができる。これにより、対物レンズ４１５２の物体側主点から被検眼６に配置されるトロッカ５０までの距離Ｄ２を変化させることにより、眼内観察用撮像素子４１８１で取得される像の大きさを調整することができる。

　具体的には距離Ｄ２をより長くすることにより、前置レンズ内の像を大きくすることができ、前置レンズ内外の奥行き感の近い表示画像となるように調整することができる。

　前置レンズ内外の奥行き感の調整には、基線長Ｌ２、距離Ｄ２のいずれか一方を用いてもよいし、両方を用いてもよい。

　本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

　例えば、上述の各実施形態においては、前置レンズ１３２として広角観察レンズを例にあげて説明したが、例えば、前置レンズ１３２として隅角鏡を用いてもよい。隅角鏡を用いることにより隅角を観察することができる。隅角観察の場合は、眼内照明は不要となる。したがって、例えば第１の実施形態における照明に関する設定情報は、顕微鏡照明光学系における眼外照明のオン、オフのいずれかとなる。

　また、上述の第２の実施形態において、被検眼の内部に術具が位置する状況を、処置状況と、挿入中の状況と、抜去中の状況の３つの状況にわけて判定する例をあげたが、被検眼の内部に術具が位置する状況を、例えば、処置中の状況と処置中でない状況の２つにわけてもよい。以下、図１７を用いて説明する。

　図１７は、術具が被検眼内に位置する状況を、処置中の状況と、処置中でない状況の２つの状況に分けて判定する場合の制御装置２０の動作を示すフローチャートである。図１７では、この状況判定を状況判定３と称して図示している。図１７において、上述の実施形態で説明した処理と同じステップには同様のステップ名を付し、説明を省略する場合がある。

　図１７に示すように、Ｓｔ１５１で、術具検出部２２により、撮像画像上、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端が内側から外側に向かって連続的に移動しているか否かが検出される。
　術具Ｔの先端が内側から外側に向かって移動していることが検出されると（ＹＥＳ）、判定部２３は処置中でない状況と判定する（Ｓｔ１５６）。
　術具Ｔの先端が内側から外側に向かって移動していないことが検出されると（ＮＯ）、Ｓｔ１５３に進む。

　Ｓｔ１５３では、術具検出部２２により、撮像画像上、前置レンズ１３２の領域において、術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動しているか否かが検出される。
　術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動していることが検出されると（ＹＥＳ）、判定部２３は処置中でない状況と判定する（Ｓｔ１５６）。
　術具Ｔの先端が外側から内側に向かって連続的に移動していないことが検出されると（ＮＯ）、判定部２３は処置中の状況であると判定する（Ｓｔ１５５）。
　以上のように、状況判定３が行われる。

　このように、術具検出結果を用いて、処置中の状況であるか、処置中でない状況かを判定することができる。そして、予め判定毎に設定された倍率（画角）、被写界深度に係る設定情報に基づいて、撮像素子１８１の撮影条件は自動的に設定され得る。

　ここで示した例では、図７に示すように、処置中の状況であると判定された場合、倍率はｂ倍に設定され、被写界深度はユーザが設定可能となるように顕微鏡１０が制御される。
　一方、処置中の状況でないと判定された場合、倍率はａ倍に設定され、被写界深度は深くなるように顕微鏡１０が制御される。

　ここでは、倍率（画角）、被写界深度の双方が自動的に設定される例をあげたが、いずれか一方であってもよい。
　以上のように、状況の判定結果に応じて、倍率（画角）、被写界深度の少なくとも一方を自動的に制御してもよい。

　ここで説明したように、被検眼の内部に術具が位置する状況を、処置中の状況と、挿入中の状況と、抜去中の状況の３つの状況にわけて判定する以外に、処置中の状況と処置中でない状況の２つの状況にわけて判定してもよい。また、挿入中の状況と、挿入中以外の状況とに分けて判定し、その判定結果に基づいて撮影条件が設定されてもよい。また、抜去中の状況と抜去中以外の状況に分けて判定し、その判定結果に基づいて撮影条件が設定されてもよい。

　また、上述の実施形態においては、フォーカシング装置により、伝送光学系の焦点位置を制御する例をあげたが、これに限定されない。

　例えば、インナーフォーカスの顕微鏡を用いてもよい。インナーフォーカスの顕微鏡では、観察光学系に焦点調節用レンズが設けられる。焦点調節用レンズの駆動により、顕微鏡本体を上下動させることなく、伝送光学系の焦点位置を制御することができる。この場合、対物レンズと被検眼との距離は変化しない。

　また、他の例として、顕微鏡本体を上下動させずに、伝送光学系の一部を構成するリダクションレンズと前置レンズ（広角観察レンズ）の少なくとも一方を移動させることによって、伝送光学系の焦点位置を制御してもよい。

　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。

　（１）
　眼科用顕微鏡の撮像素子により前置レンズを介して撮影された被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する制御部
　を具備する制御装置。

　（２）
　上記（１）に記載の制御装置であって、
　上記眼科用顕微鏡は、上記被検眼の像を上記撮像素子に導く光学系と、上記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源とを有し、
　上記撮影条件には、上記光学系の焦点位置、上記眼外用照明光の照射の有無の少なくともどちらかが含まれる
　制御装置。

　（３）
　上記（１）又は（２）に記載の制御装置であって、
　上記制御部は、上記術具の検出結果に基づいて判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。

　（４）
　上記（３）に記載の制御装置であって、
　上記状況は、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、上記挿入位置を設定している状況であると判定され、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、上記術具が上記被検眼の内部に位置している状況であると判定される
　制御装置。

　（５）
　上記（４）に記載の制御装置であって、
　上記術具は上記被検眼上に配置されたトロッカを介して眼内に挿入可能であり、
　上記設定情報において、上記挿入位置を設定している状況では、上記焦点位置は上記トロッカに設定され、上記反転処理は行わない設定とされ、上記眼外用照明光は出力される設定とされ、上記術具が挿入されている状況では、上記焦点位置は上記前置レンズに設定され、上記反転処理は行われる設定とされ、上記眼外用照明光の出力は行わない設定とされる
　制御装置。

　（６）
　上記（４）又は（５）に記載の制御装置であって、
　上記眼科用顕微鏡は、上記被検眼の内部に眼内用照明光を照射する眼内用照明器を更に備え、
　上記前置レンズは上記被検眼の眼内を観察するための広角観察レンズであり、
　上記設定情報において、上記挿入位置を設定している状況では上記眼内用照明光の出力はなしと設定され、上記術具が挿入されている状況では上記眼内用照明光の出力はありと設定される
　制御装置。

　（７）
　上記（１）～（５）のいずれか１つに記載の制御装置であって、
　上記前置レンズは上記被検眼の隅角を観察するための隅角鏡である
　制御装置。

　（８）
　上記（３）～（７）のいずれか１つに記載の制御装置であって、
　状況毎に予め設定された上記設定情報が上記眼科用顕微鏡のユーザにより再設定された再設定情報を記録するメモリを更に具備し、
　上記制御部は、判定された状況に応じて、予め設定された設定情報よりも優先的に上記再設定情報を用いて、上記撮像素子の撮影条件を制御する
　制御装置。

　（９）
　上記（３）～（８）のいずれか１つに記載の制御装置であって、
　上記撮影条件には、上記光学系の倍率、上記光学系の被写界深度の少なくともどちらかが含まれ、
　上記制御部は、判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。

　（１０）
　上記（９）に記載の制御装置であって、
　上記状況は、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、上記挿入位置を設定している状況であると判定され、上記術具の先端が上記撮像画像における上記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、上記術具が上記被検眼の内部に位置している状況であると判定され、
　上記被検眼の内部に上記術具が位置する状況は、上記被検眼の処置が行われている処置中の状況と、上記被検眼の処置が行われていない処置中でない状況とを含み、
　上記制御部は、判定された上記処置中の状況又は上記処置中でない状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。

　（１１）
　上記（１０）に記載の制御装置であって、
　上記処置中でない状況は、上記被検眼の上記挿入位置から処置時の位置までの上記術具の移動である挿入中の状況と、上記処置時の位置から上記被検眼の外までの上記術具の移動である抜去中の状況を含み、
　上記制御部は、判定された上記処置中の状況、上記挿入中の状況、又は、上記抜去中の状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、上記倍率、上記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。

　（１２）
　上記（３）～（１１）のいずれか１つに記載の制御装置であって、
　上記眼科用顕微鏡は、上記反転処理を光学的に行うインバータを更に備え、
　上記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて上記インバータを制御する
　制御装置。

　（１３）
　上記（３）～（１１）のいずれか１つに記載の制御装置であって、
　上記撮像画像の中で上記前置レンズにより像が結像している領域を反転させる上記反転処理を行って表示画像を生成する画像処理部
　を更に具備し、
　上記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて上記画像処理部を制御する
　制御装置。

　（１４）
　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、上記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源と、上記被検眼を撮影する撮像素子とを備える眼科用顕微鏡と、
　上記撮像素子により上記前置レンズを介して撮影された上記被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、上記撮像素子の撮影条件、上記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する制御装置
　を具備する眼科用顕微鏡システム。

　（１５）
　被検眼の像を伝送する、上記被検眼の前に配置される前置レンズを含む第１の光学系と、
　上記被検眼の像を伝送する、上記前置レンズを含まない第２の光学系と、
　上記第１の光学系の焦点位置が、上記前置レンズが位置する領域に位置する状態で、上記第１の光学系により伝送された上記被検眼の像が結像する第１の撮像素子と、
　上記第２の光学系の焦点位置が、上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に位置する状態で、上記第２の光学系により伝送された上記被検眼の像が結像する第２の撮像素子と
　を具備する眼科用顕微鏡。

　（１６）
　上記（１５）に記載の眼科用顕微鏡であって、
　上記第２の撮像素子での撮影時に、上記前置レンズを介さずに上記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器
　を更に具備する眼科用顕微鏡。

　（１７）
　上記（１５）に記載の眼科用顕微鏡であって、
　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　上記第１の撮像素子での撮影と上記第２の撮像素子での撮影は交互に行われ、
　上記第１の照明器は、上記第１の撮像素子での撮影と同期して上記第１の照明光を出力し、
　上記第２の照明器は、上記第２の撮像素子での撮影と同期して上記第２の照明光を出力する
　眼科用顕微鏡。

　（１８）
　上記（１５）に記載の眼科用顕微鏡であって、
　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の波長を有する第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に上記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　上記第１の撮像素子は上記第１の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有し、上記第２の撮像素子は上記第２の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有する
　眼科用顕微鏡。

　（１９）
　上記（１５）に記載の眼科用顕微鏡であって、
　上記第１の撮像素子での撮影時に、上記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　上記第２の撮像素子での撮影時に、上記被検眼に第２の偏光状態を有する第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　上記第１の撮像素子の前には、上記第２の偏光状態と直交する第１の偏光状態の光を透過する光学素子が配置される
　眼科用顕微鏡。

　（２０）
　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、上記前置レンズに焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第２の撮像素子とを備える眼科用顕微鏡の上記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、上記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する画像処理部
　を具備する画像処理装置。

　（２１）
　　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、
　　上記前置レンズに焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、
　　上記被検眼の上記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて上記被検眼を撮影する第２の撮像素子と
　を備える眼科用顕微鏡と、
　　上記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、上記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で上記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する画像処理部
　を備える画像処理装置
　を具備する眼科用顕微鏡システム。

　６…被検眼
　１０、４１０…眼科用顕微鏡
　１４…倒立像補正用インバータ
　１９…眼内用照明器（第１の照明器）
　２０…制御装置
　２４…制御部
　２５、４２２…画像処理部
　３０、４３０…伝送光学系（光学系）
　５０…トロッカ
　１００、４００…眼科用顕微鏡システム（顕微鏡システム）
　１３２…広角観察レンズ（前置レンズ）
　１６１…顕微鏡照明光源（眼外用照明光源）
　１８１…撮像素子
　１９１…眼内用照明光源
　４２０…画像処理装置
　４３１…眼内用伝送光学系（第１の光学系）
　４３２…眼外用伝送光学系（第２の光学系）
　４１１１…眼外用照明光源
　４１８１…眼内観察用撮像素子（第１の撮像素子）
　４１８２…眼外観察用撮像素子（第２の撮像素子）
　Ｔ…術具

Claims

　眼科用顕微鏡の撮像素子により前置レンズを介して撮影された被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、前記撮像素子の撮影条件、前記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する制御部
　を具備する制御装置。
　請求項１に記載の制御装置であって、
　前記眼科用顕微鏡は、前記被検眼の像を前記撮像素子に導く光学系と、前記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源とを有し、
　前記撮影条件には、前記光学系の焦点位置、前記眼外用照明光の照射の有無の少なくともどちらかが含まれる
　制御装置。
　請求項２に記載の制御装置であって、
　前記制御部は、前記術具の検出結果に基づいて判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて、前記撮像素子の撮影条件、前記反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記状況は、前記術具の先端が前記撮像画像における前記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、前記挿入位置を設定している状況であると判定され、前記術具の先端が前記撮像画像における前記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、前記術具が前記被検眼の内部に位置している状況であると判定される
　制御装置。
　請求項４に記載の制御装置であって、
　前記術具は前記被検眼上に配置されたトロッカを介して眼内に挿入可能であり、
　前記設定情報において、前記挿入位置を設定している状況では、前記焦点位置は前記トロッカに設定され、前記反転処理は行わない設定とされ、前記眼外用照明光は出力される設定とされ、前記術具が挿入されている状況では、前記焦点位置は前記前置レンズに設定され、前記反転処理は行われる設定とされ、前記眼外用照明光の出力は行わない設定とされる
　制御装置。
　請求項５に記載の制御装置であって、
　前記眼科用顕微鏡は、前記被検眼の内部に眼内用照明光を照射する眼内用照明器を更に備え、
　前記前置レンズは前記被検眼の眼内を観察するための広角観察レンズであり、
　前記設定情報において、前記挿入位置を設定している状況では前記眼内用照明光の出力はなしと設定され、前記術具が挿入されている状況では前記眼内用照明光の出力はありと設定される
　制御装置。
　請求項５に記載の制御装置であって、
　前記前置レンズは前記被検眼の隅角を観察するための隅角鏡である
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　状況毎に予め設定された前記設定情報が前記眼科用顕微鏡のユーザにより再設定された再設定情報を記録するメモリを更に具備し、
　前記制御部は、判定された状況に応じて、予め設定された設定情報よりも優先的に前記再設定情報を用いて、前記撮像素子の撮影条件を制御する
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記撮影条件には、前記光学系の倍率、前記光学系の被写界深度の少なくともどちらかが含まれ、
　前記制御部は、判定された状況毎に予め設定された設定情報に基づいて前記倍率、前記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。
　請求項９に記載の制御装置であって、
　前記状況は、前記術具の先端が前記撮像画像における前記前置レンズの領域外に位置することが検出された場合、前記挿入位置を設定している状況であると判定され、前記術具の先端が前記撮像画像における前記前置レンズの領域内に位置することが検出された場合、前記術具が前記被検眼の内部に位置している状況であると判定され、
　前記被検眼の内部に前記術具が位置する状況は、前記被検眼の処置が行われている処置中の状況と、前記被検眼の処置が行われていない処置中でない状況とを含み、
　前記制御部は、判定された前記処置中の状況又は前記処置中でない状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、前記倍率、前記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。
　請求項１０に記載の制御装置であって、
　前記処置中でない状況は、前記被検眼の前記挿入位置から処置時の位置までの前記術具の移動である挿入中の状況と、前記処置時の位置から前記被検眼の外までの前記術具の移動である抜去中の状況を含み、
　前記制御部は、判定された前記処置中の状況、前記挿入中の状況、又は、前記抜去中の状況に対して予め設定された設定情報に基づいて、前記倍率、前記被写界深度の少なくともどちらかを制御する
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記眼科用顕微鏡は、前記反転処理を光学的に行うインバータを更に備え、
　前記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて前記インバータを制御する
　制御装置。
　請求項３に記載の制御装置であって、
　前記撮像画像の中で前記前置レンズにより像が結像している領域を反転させる前記反転処理を行って表示画像を生成する画像処理部
　を更に具備し、
　前記制御部は、判定された状況に対して設定された設定情報に基づいて前記画像処理部を制御する
　制御装置。
　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、前記被検眼を外側から照明する眼外用照明光を出力する眼外用照明光源と、前記被検眼を撮影する撮像素子とを備える眼科用顕微鏡と、
　前記撮像素子により前記前置レンズを介して撮影された前記被検眼の撮像画像を用いた術具の検出結果に基づいて、前記撮像素子の撮影条件、前記前置レンズにより反転している領域の像を正像とする反転処理の有無の少なくともどちらかを制御する制御装置
　を具備する眼科用顕微鏡システム。
　被検眼の像を伝送し、前記被検眼の前に配置される前置レンズを含む第１の光学系と、
　前記被検眼の像を伝送し、前記前置レンズを含まない第２の光学系と、
　前記第１の光学系の焦点位置が、前記前置レンズが位置する領域に位置する状態で、前記第１の光学系により伝送された前記被検眼の像が結像する第１の撮像素子と、
　前記第２の光学系の焦点位置が、前記被検眼の前記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に位置する状態で、前記第２の光学系により伝送された前記被検眼の像が結像する第２の撮像素子と
　を具備する眼科用顕微鏡。
　請求項１５に記載の眼科用顕微鏡であって、
　前記第２の撮像素子での撮影時に、前記前置レンズを介さずに前記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器
　を更に具備する眼科用顕微鏡。
　請求項１５に記載の眼科用顕微鏡であって、
　前記第１の撮像素子での撮影時に、前記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　前記第２の撮像素子での撮影時に、前記被検眼に第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　前記第１の撮像素子での撮影と前記第２の撮像素子での撮影は交互に行われ、
　前記第１の照明器は、前記第１の撮像素子での撮影と同期して前記第１の照明光を出力し、
　前記第２の照明器は、前記第２の撮像素子での撮影と同期して前記第２の照明光を出力する
　眼科用顕微鏡。
　請求項１５に記載の眼科用顕微鏡であって、
　前記第１の撮像素子での撮影時に、前記被検眼の内部に第１の波長を有する第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　前記第２の撮像素子での撮影時に、前記被検眼に前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　前記第１の撮像素子は前記第１の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有し、前記第２の撮像素子は前記第２の波長の光を選択的に受光する撮像素子を有する
　眼科用顕微鏡。
　請求項１５に記載の眼科用顕微鏡であって、
　前記第１の撮像素子での撮影時に、前記被検眼の内部に第１の照明光を照射する第１の照明器と、
　前記第２の撮像素子での撮影時に、前記被検眼に第２の偏光状態を有する第２の照明光を照射する第２の照明器と
　を更に具備し、
　前記第１の撮像素子の前には、前記第２の偏光状態と直交する第１の偏光状態の光を透過する光学素子が配置される
　眼科用顕微鏡。
　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、前記前置レンズに焦点位置をあわせて前記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、前記被検眼の前記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて前記被検眼を撮影する第２の撮像素子とを備える眼科用顕微鏡の前記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で前記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、前記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で前記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する画像処理部
　を具備する画像処理装置。
　　被検眼の前に配置可能な前置レンズと、
　　前記前置レンズに焦点位置をあわせて前記被検眼を撮影する第１の撮像素子と、
　　前記被検眼の前記前置レンズが位置する領域よりも外側の領域に焦点位置をあわせて前記被検眼を撮影する第２の撮像素子と
　を備える眼科用顕微鏡と、
　　前記第１の撮像素子で取得された第１の撮像画像の中で前記前置レンズが位置する領域を抽出し、抽出した領域のみを反転処理した第１の画像と、前記第２の撮像素子で取得された第２の撮像画像の中で前記前置レンズが位置する領域以外の領域からなる第２の画像とを合成して表示画像を生成する画像処理部
　を備える画像処理装置
　を具備する眼科用顕微鏡システム。